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基于S3C2410的光伏并网发电模拟装置

发布时间:2020-10-23 发布时间:
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0 引言
太阳能作为一种巨大的可再生能源,可以很好地供人类开发和利用,因此太阳能光伏利用的技术在这种形式下进入了快速发展的阶段。太阳能光伏发电时太阳能的转换和利用方式的一种,即通过光伏电池将太阳辐射的能量直接转化成电能,同时与储能装置、直流一交流转换装置以及测量装置相配套构成光伏发电装置。近年来,在国内外在此项技术上的发展非常迅速并取得了可观的社会效益。本系统采用ARM嵌入式系统的S3C2410控制芯片,结合SPWM技术,设计并制作了一个光伏并网发电模拟装置。通过硬件和软件之间的配合,实现了逆变电压输出,最大功率、同频同相的跟踪,最终实现光伏并网发电

1 系统总体设计
模拟光伏电池US经过DC/AC逆变器。其中SPWM波由S3C2410控制器产生,同时该控制器还通过调节SPWM波的占空比,实现最大功率点跟踪(MPPT)功能。在隔离变压器之前检测输出电压的频率和相位,使该电压的频率和相位与模拟电网信号Uref的频率和相位一致。同时当电压Ud低于设定电压,电流I。高于设定电流时,软件控制关断SPWM波终止系统工作,来实现系统的欠压过流保护。系统框图如图1所示。



2 理论分析与计算
2.1 MPPT的控制方法与参数
(1)MPPT的控制理论基础。首先计算消耗在Rin上的功率:

式(1)两端对Rin求导得:

可得,当Rs=Rin,即时,P可达最大值。其原理图如图2所示。


(2)MPPT的软件实现。将采样到的电压输入控制器中,经A/D转换后,与单片机中所设定的初值相比较,调整PWM的占空比,使来实现最大功率的跟踪。
(3)参数计算。本设计采样点数取N=360,开关频率fsw=50 Hz,则输出周期T=20 ms,占空比的范围为0~359。



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