1. 系統(tǒng)功能說(shuō)明
使用LPCS2000B開(kāi)發(fā)的風(fēng)光太陽(yáng)能光伏電站逆變電源系統(tǒng)，主要功能是將太陽(yáng)能電池發(fā)出的直流電逆變成三相交流電送入電網(wǎng)。并解決并網(wǎng)逆變中的最大轉(zhuǎn)換效率、諧波干擾、保護(hù)等問(wèn)題。
2. 系統(tǒng)功能框圖
3. 系統(tǒng)控制部分描述
控制部分完成的功能是控制功率部分產(chǎn)生與電網(wǎng)同相位的電壓，并跟蹤實(shí)際輸出功率，使電源的輸出功率與太陽(yáng)能電池的最大輸出功率相等。
控制部分是LPCS2000B 電源控制板，控制板的核心器件是Ti 公司生產(chǎn)的工業(yè)DSPTMS320F2801.通過(guò)DSP 多通道高速ADC 采樣分別監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電壓、太陽(yáng)能電池端電壓、太陽(yáng)能電池輸出電流、直流調(diào)壓輸出電壓。同時(shí)，DSP產(chǎn)生用于調(diào)壓和換向的開(kāi)關(guān)管動(dòng)作，產(chǎn)生正弦波輸出。
系統(tǒng)可通過(guò)本地控制面板控制，同時(shí)提供基于RS232接口的遠(yuǎn)程控制。
4. 系統(tǒng)功率部分描述
a） 太陽(yáng)能電池方陣
由50Wp的多晶硅太陽(yáng)能電池組件組成，由24塊組件串聯(lián)，9塊子方陣并聯(lián)。開(kāi)路電壓DC510V，短路電流DC27A，最佳工作電壓DC408V，最佳工作電流DC25A.
b） 直流調(diào)壓電路
把太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的直流電壓調(diào)制為100Hz，220V（RMS）的饅頭波形。
c） 全橋換向電路
把 100Hz 的單極性饅頭波形換向成為50Hz 雙極性交流波形。
d） 三相變壓器
通過(guò)三相變壓器，與輸電網(wǎng)絡(luò)耦合。
5. 提高太陽(yáng)能利用效率的MPPT
最大功率點(diǎn)跟蹤控制（MPPT）策略實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏陣列的輸出功率，采用干擾觀測(cè)控制算法預(yù)測(cè)當(dāng)前工況下陣列可能的最大功率輸出，通過(guò)改變當(dāng)前阻抗情況來(lái)滿足最大功率輸出的要求。當(dāng)溫度和光照強(qiáng)度一定時(shí)，太陽(yáng)能電池端電壓與輸出功率的關(guān)系圖。
6. 系統(tǒng)保護(hù)描述
a） 并網(wǎng)保護(hù)
光伏并網(wǎng)系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)的一部分需要接入保護(hù)裝置，一方面對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)，防止孤島效應(yīng)等發(fā)生;另一方面需要安裝繼電保護(hù)裝置，防止線路事故或是功率失穩(wěn)。
這些保護(hù)功能包括低電壓保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、低頻率保護(hù)、過(guò)頻率保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)和孤島保護(hù)。
b） 孤島問(wèn)題
逆變器失去了并網(wǎng)賴(lài)以參考的電網(wǎng)系統(tǒng)電壓，這種情況稱(chēng)之為孤島效應(yīng)。孤島效應(yīng)的產(chǎn)生可能會(huì)使電網(wǎng)的重新連接變得復(fù)雜，且會(huì)對(duì)電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生危害。
本系統(tǒng)采用了被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種孤島檢測(cè)技術(shù)，保證可靠地檢出孤島現(xiàn)象，確保設(shè)備安全。
7. 系統(tǒng)電磁兼容性干擾處理
a） 濾波
通過(guò)在控制器與光伏陣列的輸出導(dǎo)線處安裝差模濾波器，消除從光伏陣列以及光伏陣列與控制器之間導(dǎo)線引起的電磁干擾的影響。
通過(guò)在光伏陣列輸出的正負(fù)極并聯(lián)合適容值的電容，消除光伏陣列輸出電壓波動(dòng)帶來(lái)的干擾。
在有按鍵或繼電器操作的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，在控制電路上加入濾波電容。
b） 避雷
一方面安裝避雷針，另一方面在光伏陣列輸出導(dǎo)線連接處安裝避雷器。
c） 接地
將系統(tǒng)的外殼和避雷器的接地端連接到大地上，保證系統(tǒng)和人身安全。
信號(hào)接地采用單點(diǎn)接地，防止各電路之間的傳導(dǎo)干擾和共地傳導(dǎo)干擾。
d） 電磁屏蔽
在殼體內(nèi)加裝導(dǎo)電襯墊，在接縫處涂導(dǎo)電材料，調(diào)整緊固釘間距，大開(kāi)口處加裝金屬網(wǎng)，把大孔變成多個(gè)小孔，整個(gè)屏蔽層采用單點(diǎn)接地.