光伏并网发电模拟装置.doc

C2000参赛项目报告（命题组）题目：基于TMS320F2812的光伏发电逆变系统基于TMS320F2812的光伏发电逆变系统崔益军胡超丁娇（南京航空航天大学信息科学与技术学院邮编210000）摘要：整个光伏发电逆变系统确定采用全桥作为逆变器的拓扑结构；给出基于双闭环控制的系统传递函数，通过比较选择单极性混合正弦脉宽调制作为逆变器的调制方式；并在SABER软件下验证了整体设计方案的可行性。整个系统的硬件部分包括主电路、驱动电路、采样调理电路和保护电路，以及数字控制系统的硬件电路。基于TMS320F2812平台的逆变器软件设计则包括双闭环控制策略的数字PI实现以及SPWM的数字生成和ADC的软件校正等。最后的作品测试结果表明，逆变器的输出功率、系统效率、波形THD、负载调整率等各项指标均满足要求，系统具有优异的稳态性能和动态性能。关键词：逆变器，DSP，闭环控制策略，SPWMPhotovoltaicInverterSystembasedonTMS320F2812Cuiyijun，Huchao，Kangchuanhua(CollegeofInformationScienceandTechnology,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics)Abstract：ThePhotovoltaicInverterSystemisdevelopedwithfull-bridgetopology.Itisprovedtobewithgoodsteady-statecharacteristicsanddynamicperformancebyanalyzingthetransmissionfunctionofthedual-loopcontrolstrategy.ThehybridSPWMmodulationischosenbycomparingseveralclassicmodulationmethods.ThesystemsolutionisverifiedtobepracticablethroughtheSabersimulation.Thewholesystemconsistsofhardwaredesignssuchasmaincircuits,drivercircuits,sampleandsignalconditioningcircuits,protectingcircuitsandthesoftwaredesignssuchastherealizationofPIcontrolstrategyandtherectificationoftheADCprecisioninTMS320F2812.Finally,theexperimentsonthesystemindicatethatalltheperformanceincludingtheoutputpower,theefficiency,theTHDofoutputwaveformandloadregulationoftheexperimentalprototypeprovestobequalified,ThePVinvertersystemhasexcellentsteady-statecharacteristicsanddynamicperformance.Keywords：inverter,DSP,closed-loopcontrolstrategy,SPWM引言该设计装置模拟光伏并网发电，主要由主电路、控制电路、采样调理电路、驱动保护电路、辅助电源等部分组成。逆变器控制采用混合脉宽调制（HPWM）方式，很好地降低了开关损耗。系统的数字处理模块采用了具有高处理速度、低功耗的芯片TMS320F2812。采用PI控制策略进行逆变系统的控制，参数设置简单，易整定。系统能够实现最大功率点的跟踪，具有欠压保护、过流保护以及相位跟踪等功能，并在过流、欠压故障排除后能自动恢复正常状态。图2.1并网发电模拟装置框图系统指标并网发电模拟装置框图如图2.1所示1）基本要求（1）具有最大功率点跟踪（MPPT）功能：RS和RL在给定范围内变化时，使，相对偏差的绝对值不大于1%。（2）具有频率跟踪功能：当fREF在给定范围内变化时，使uF的频率fF=fREF，相对偏差绝对值不大于1%。（3）当RS=RL=30Ω时，DC-AC变换器的效率≥60%。（4）当RS=RL=30Ω时，输出电压uo的失真度THD≤5%。（5）具有输入欠压保护功能，动作电压Ud（th）=（25±0.5）V。（6）具有输出过流保护功能，动作电流Io（th）=（1.5±0.2）A。2）发挥部分（1）提高DC-AC变换器的效率，使≥80%（RS=RL=30Ω时）。（2）降低输出电压失真度