基于DSP的光伏监测器的设计
２ ０年 １ ０１ ２月
辽 宁工业大学学报 （ 自然科 学版）
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｉ ｎｎ ｉｅｓｙｏ ｅｈ ｏｏ ｙＮａｕａ Ｓ ｉｎ ｅ ｄｔ ｎ ｏ ｒａ ｏ ａ ｉｇ Ｌ ｏ Ｕｎｖ ｒ ｔ ｆ ｃ ｎ ｌ （ ｆ ｌ ｃ ｃ ｉｏ ） ｉ Ｔ ｇ ｒ ｅ Ｅ ｉ
ｃ ｎ ｉｏ ｉｇａ ｄａｊｓｎ ｌｔ ｒ ａ ｉｅ ｒ ｅｈ ｄ ａｅｓｓ ｍ． ｉ ｅＦ ｒａｇ ｒｈ ｉ ｅ ｏ ｄｔ ｎｎ ｎ ｄｕ ｔ ｇｐａ ｏｍ ｗ ｓ ｖｎｆ ａ ｗ ｙｔ ｗ ｔ ｔ Ｆ ｌｏ ｔｍ ｔ ｉ ｉ ｆ ｇ ｏｔ ｒ ｒ ｈ ｅ ｈｈ ｉ ｎｈ
（ ｅ ｔ ｃＥ ｇ ｎ ｅ ｉｇ Ｃｏ ｌｇ ， ｉ ｏ ｉ ｇＵｎ ｖ ｒ ｉ ｆ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｊｎ ｈ ｕ １ １ ０ ， ｉ ａ Ｅｌｃｒ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｌ ｅ Ｌ ａ ｎ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｏ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ， ｉ ｚ ｏ ２ ０ １ Ｃｈ ｎ ） ｉ ｅ ｙ
１２ 处理器件 的选 型 ．
处理 器关 系着整个 系统 的性 能 ，是系统 的核心 之 一 。在 本设计 中选 用 了 Ｔ ３ ０ ２ １ ＭＳ ２ Ｆ ８ ２作 为硬件
系 统 的处 理器 ，因 为 ｒ Ｓ ２ Ｆ ８ ２芯片在 组织结 Ｉ ３Ｏ ２ １ Ｍ 构 和应用 指令上 ，都较 其他 处理元 件有许 多优 点 ，
的监 控能 力 。本 文介绍 了基于 Ｄ Ｐ Ｔ ３ ０ ２ １ Ｓ ＭＳ ２ Ｆ ８ ２ 的光伏 能源 监测器 的硬 件组成 部分 ，以及各组 成部
ｓｆ ｒｅｓｓ ｍ ｎｌｚｄ Ａ ｅ ｅｓｓ ｍ ａ ｉ ｌ ｅ ｄａｊｓ ｄｂ ｓ ｎ ， ｅ ｅｕｔ ｅｐ ｔ ｔ ｏｔ ｔ ａａｙｅ ． ｆ ｒ ｈ ｙｔ ｗ ｓ ｍｕａ ｄａ ｄｕｔ ｙｔ ｔ ｇ ｔ ｓｌ ｘ ａ ａ ｗａ ｙ ｅ ｔ ｔ ｅ ｓ ｔ ｎ ｅ ｅｉ ｈ ｒ ｓ ｉｅ
件 系 统 的 设 计和 软 件 系 统 的 实 现 ，尤 其 重 点 对硬 件 系 统 中的 信 号 的采 集 、调 理 电路 和 软 件 系 统 中 的 Ｆ Ｔ算 法 进 行 Ｆ 了分 析 说 明 。通 过 对 系统 进 行 仿 真 和调 试 ，结 果 表 明 该 设计 方 案 是 完 全满 足设 计 要 求 。 关 键 词 ： 光伏 发 电 ；监 测 器 ；Ｆ Ｔ算 法 Ｆ
用 于光伏 发 电监 控系统 中 ，提 高 了对光 伏发 电系统
多是基 于单 片机 开发 设计 的 ，存在 着 时效 性差 、精 确 度低等 缺 陷，不 能很好 地满足 人们 越来越 高 的要
求 ，因此 ，在对监 测系 统监测 器 的开发设计 时 ，就
应 该 以提 高监测 器 的实时性 和精确 度 为 目标 。
Ｖｂ －Ｏ． ｌ３ Ｎｏ． ６ Ｄｅ ． ｃ ２０１ ０
基 于 ＤＳ Ｐ的光伏 监 测 器 的设 计
马 巍 ，霍春 宝，陈 鹏 ，张彩 娟
（ 宁工 、大学 电气 工程 学院 ，辽 宁 锦 州 １ １０ ） 辽 Ｉ Ｅ ２０监 控 系 统 所 用 到 的监 测 设 备 进 行 研 究 ，开 发 出一 套 监测 器 系 统 。整个 系统 包 括 对 硬
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ｈｏ ｏ ｏ ｔ ｉ ｅ ｒ ｔｏ ｍｏ ｉｏ ； ｄｓ ｐ ｔ ｖ ｌａｃ ｇ ｎｅ ａｉ ｎ； ｎ ｔ ｒ ＦＦＴ ｌ ｏ ｉｈｍ ａｇ ｒｔ Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｏ ｇ ａ ｌ ｚｎｇ ｎｄ ｔ ｄ ｉ ｇ ｔａ ｔ ｒ ｕ ｈ ｎａｙ ｉ ａ ｓｕ ｙ ｎ ｍｏ ｉｏ ｄ ｖｃ ｓ ｆ ｐｈ ｔ ｖ ｌａ ｃ ｐｏ ｒ ｇ ｎ ｒ ｔｏ ｎ ｔ ｒ ｅ ｉｅ ｏ ｏ ｏ ｏ ｔ ｉ ｗｅ ｅ ｅ ａｉ ｎ ｓ ｓｅ ，ｔ ｅ ｙ ｔｍ ｈ ｍｏ ｉｏ ｓ ｓｅ ｎ ｔ ｒ ｙ ｔｍ ｏ ｐ ｗｅ ｇ ｎｅ ａｉ ｎ ｑ ｉ ｍ ｅ ｔ ｆ ｏ ｒ ｅ ｒ ｔｏ ｅ ｕ ｐ ｎ ｗａ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｓ ｅ ｅ ｏ ｅ ，ｗｈ ｃ ｉ ｃｕｄ ｄ ｈ ｉ ｈ ｎ ｌ ｅ ｔ ｅ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐｍｅ ｔ ａ ｄ ｓ ｆｗａ ｅ ｒ ａｉ ａｉ ｎ．Ｆｏ ｐ ｃ ａ ｕｒ ｏｓ ，ｐ ｒｉｕｌｒ ｅ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏｆ ｓｇ ｌ ａ ｄ ｒ ｅ ｅｏ ｎ ｎ ｏ ｔ ｒ ｅ ｌ ｔｏ ｚ ｒ ｓ ｅ ｉｌｐ ｐ ｅ ａ ｔｃ ａ ｘ ｌｃ ｔｏ ｉ ｎａ
中图分类号：Ｔ ２７ Ｐ ７
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１７—２ １２ １）６０６ ．４ ６ ４３ ６ （０ ００ ．３ ００
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ Ｐ— ｓ ｄ Ｍ ｏ ｉ ｒｆ ｒＰｈ ｔ ｖ ｌ ｉ ｓｇ ｆ ＤＳ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｏ ｏ ｏ ｔ ｃ ｏ ｏ ａ
ＭＡＷ ｅ， ｉＨＵＯＣ ｕ —ａ， Ｈ Ｎ Ｐｎ ， Ｈ Ｇ Ｃ ｉｕ ｎ ｈ ｎｂｏ Ｃ Ｅ ｅ ｇｚ ＡＮ ａ－ ａ ｊ
ｔ ｓｄ ｓｇ ａ ｉｆｅｓｔ ｅ ｉ ｎ ｄｒ ｑ ｉ ｅ ｎ ｏ ｌｔ ｌ ． ｈｉ ｅ ｉ ｎ ｓ ｔｓ ｉ ｄ ｓｇ ｅ ｅ ｕ ｎ ｍｅ ｔｃ ｍｐ ｅｅ ｙ ｈｅ
由于 能源危 机和环 境污 染 目益 严重 ，近 年来光 伏 发 电系 统得到 了大 范围 的推 广使用 ，然而 光伏发 电站 往往 建在偏 远 、周 围环境 恶劣 的地方 ，使得光 伏 发 电系 统很难 被人们 实 时地 、便捷 地监控 ，特别 是传 统 的监 控系 统时效 性差 ，制 约 了光 伏发 电系统 的全 面推广 使用 。 随着 电子信 息技术 的发展 ， Ｐ技 术逐渐 被应 ＤＳ
基于DSP的光伏逆变器控制平台的设计
基于DSP的光伏逆变器控制平台的设计李鹏飞;赵欣;李金平【摘要】光伏并网发电是太阳能发电发展的必然趋势.为了实现对光伏逆流器的控制,提出了一种基于DSP的光伏逆变器控制平台的设计方案,并基于该设计方案加以实现.该控制平台主要用在kw级小功率光伏发电系统.实验运行结果表明,网侧电流的波形接近正弦,同时表明此控制平台性能稳定、抗干扰能力强、可靠性高.【期刊名称】《北京联合大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(027)004【总页数】5页(P48-52)【关键词】DSP;光伏逆变器;发电;并网【作者】李鹏飞;赵欣;李金平【作者单位】北京联合大学信息学院,北京100101;中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院,北京100083;北京联合大学信息学院,北京100101【正文语种】中文【中图分类】TN911.720 引言由于全球经济的迅速发展，能源的损耗越来越多，给人类生存环境也带来恶劣的影响。
为了缓解能源和环境压力，人类开始大规模地开发和利用可再生清洁能源。
太阳能资源作为可再生的清洁能源之一，被世界各国广泛利用。
因此，光伏发电产业得到了迅速发展。
在光伏发电并网控制中，光伏并网逆变器是光伏并网发电系统的核心部件，本文设计了一种基于DSP的光伏逆变器控制平台［1］，采用直接电流控制的三相电压源型并网逆变。
本设计采用的主控芯片为德州仪器公司出品的TMS320F28335，同时设计了原型样机。
实验结果表明，本文设计的逆变器应用到光伏并网发电系统，不仅提高了系统的稳定精度，而且改善了电压输出质量，具有广泛的实用价值。
1 光伏并网发电系统组成及原理光伏并网发电系统一般包括太阳能光伏电池板、光伏逆变器、电抗器和DSP构成的控制平台［2］。
光伏并网发电系统的系统结构图如图1所示。
图1 光伏并网发电的系统结构图Fig.1 Grid-connected PV system structure diagram由图1可知，发电系统利用光伏电池板将吸收的太阳能转化为直流电能，通过DSP控制平台对逆变器的控制，将直流电转化为符合并网要求的交流电馈送电网。
基于DSP的非隔离型光伏并网逆变器设计
技术与 光伏发 电技
术。
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｎｏ ｎ— ． Ｉ ｓ ｏ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ Ｐｈｏ ｔ ｏ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｉ ｃ Ｇｒ ｉ ｄ． ． Ｃｏ ｎ ｎｅ ｃ ｔ ｅ ｄ Ｉ ｎｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＤＳ Ｐ
Ｌ Ｉ ＮＧ ｎ ｇ， ＨＵ Ｙ ｅ ｌ ｉ ｎ， ＣＨＥＮ Ｚｈ ａ ｏ ｑ ｕ ａ ｎ， ＺＨＥＮＧ Ｘｉ ａｏ ｌ ｉ ａ ｎ ｇ
（ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｏ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｈ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｎ ２ ３ ２ ０ ０ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
・
分布式 电源及 并网技术 ・
低压 电器 （ ２ ０ １ ３ Ｎ ｏ ． １ ７ ）
基 于 ＤＳ Ｐ的 非 隔 离型 光 伏 并 网 逆 变 器 设 计
凌 洋 ， 胡业林 ， 陈 兆权 ， 郑 晓 亮
（ 安 徽理 工 大 学 电气与 信 息工程 学 院 ， 安徽 淮 南
摘
路拓扑 ， 详细分析 了改进 的 Ｄ Ｃ ／ ＡＣ电路 。在扰 动观察法 的基 础上 ， 提 出了变步长扰 动 观察法 ， 使最大功率跟。运 用无 差拍 电流控 制
基于DSP的光伏并网系统MPPT算法研究
基于DSP的光伏并网系统MPPT算法研究关键字：电源技术LCD高效背光光伏并网整车控制多载波扩频控制介绍了以DSP为主控芯片的光伏并网系统，它能跟踪光伏阵列最大输出功率点，实现光伏阵列和负载优化匹配，使负载获得最大功率。
在光伏阵列输出功率最大为跟踪目标的定步长MPPT一阶差分算法的基础上，采用以使负载获得最大功率为跟踪目标的变步长寻优MPPT 算法，能够更好地实现最大功率点的跟踪。
实验结果表明：该系统能够快速准确地跟踪太阳能电池最大功率点，并自动同步跟踪电网频率和相位，实现并网电流的正弦波形以便与电网电压同频同相馈入电网，提高了系统逆变效率和可靠性。
太阳能光伏发电是当前利用新能源的主要方式之一，光伏并网发电是光伏发电的发展趋势。
光伏并网发电的主要问题是提高系统中太阳能电池阵列的工作效率和整个系统的工作稳定性，实现并网发电系统输出的交流正弦电流与电网电压同频同相[1-2]。
最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)是太阳能光伏发电系统中的重要技术，它能充分提高光伏阵列的整体效率。
在确定的外部条件下，随着负载的变化，太阳能电池的输出功率也会变化，但始终存在一个最大功率点。
当工作环境变化时，特别是日光照度和结温变化时，太阳能电池的输出特性也随之变化，且太阳能电池输出特性的变化非常复杂。
目前太阳能光伏发电系统转换效率较低且价格昂贵，因此，使用最大功率点跟踪技术提高太阳能电池的利用效率，充分利用太阳能电池的转换能量，应是光伏系统研究的一个重要方向。
1 单相光伏并网发电系统的组成单相光伏并网发电系统的功能是将太阳能电池阵列输出的直流电变换为交流电，经过交流滤波后把正弦波交流电送入电网。
并网DC/AC逆变器是光伏并网发电系统的核心部件之一，主要采用电压源型电流控制。
为满足电压源型电流控制并网逆变器的固有交直流变化比关系，即直流侧电压要高于交流侧电压，在光伏电池阵列输出电压较低的系统中，在DC/AC逆变电路前增加一个Boost（升压）电路进行电压匹配。
基于DSP的光伏并网系统的设计
择点处的 目 标函数进行计算 ，不计算导数 ，通过 比较计算结果逐步缩小选择点范围以求收敛到极值 点 ，总体程序 简单 、收敛快 ，是 一种直 接下降算 法 ，所 以可 以采 用单纯形 加速法 实现 ＭＰ Ｔ Ｐ．
依 据 电子 学理论 的光伏 电池 等效数 学模型 ，根据 太 阳电池 电气特性 ，忽 略串联 电阻效应 ，在任 意
太阳辐射强度、环境温度下光伏电池输出功率 ： Ｊ
选择 目标 函数
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０ 引 言
光伏发 电系统通过配合容量适合的逆变器连接到公共 电网上实现并网发电，具有并网功能的光伏 发电系统不需要储能环节 ，分布式光伏并网发电 １ ３ 渐成为太阳能利用的主要方式之一．但光伏系统受 外界温度、光照强度影响显著 ，导致光伏阵列不能持续工作在最大输 出功率点 ，降低能量转换效率 ， 系统工作稳定性差 ，最大输 出功率追踪 Ｍ Ｐ （ ａｉｕ ｏ ｅ Ｐｉ ｒ ｋ ｇ 】 ＰＴ Ｍ ｘ ｍ Ｐｗ ｒ ｏ ｔ ａ ｉ ）是解决问题的关键． ｍ ｎＴ ｃ ｎ ＭＰ Ｐ Ｔ算法主要包括固定 电压法、登山法 、增量导纳法等等 ，将各种算法与优化控制技术相结合是新 近衍 生 出的一类 设 计 模 式 ．近 年 来 ，随着 电 力 电子 及 其 控 制 技 术 的发 展 ，双 向功 率 变 流 的 电压 型 Ｐ ＷＭ （ｕ ｅ ｄ ｏｕ ｔ ｎ Ｐ ｌ ｔ Ｍ ｄｌｉ ）斩波控制技术 日 ｓ Ｗｉ ｈ ａｏ 趋成熟．电力变换环节一方面实现太阳能电池最大功 率点跟踪 ，另一方面实现逆变 电路的正弦波输出和相位控制．本文将根据光伏并网系统的特点 ，设计 直流 变换 （ Ｃ—Ｄ Ｄ Ｃ）升 压变 换控 制 电路 ，以电压型 全控 桥 为逆 变拓 扑 结构 ，结 合改 进 型单 纯形 加 速 法 ，讨论变步长最大输 出功率优化跟踪算法的实际应用．
基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的研究与设计
基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的研究与设计一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环境保护意识的提升，太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了广泛关注。
基于数字信号处理器（DSP）的太阳能独立光伏发电系统，通过高效能、智能化的电能转换和管理，为无电网或电网不稳定的地区提供了可靠的电力解决方案。
本文旨在深入研究与设计基于DSP的太阳能独立光伏发电系统，以提升系统的整体性能，优化能源利用效率，并推动太阳能光伏发电技术的广泛应用。
本文首先概述了太阳能光伏发电的基本原理和DSP在光伏发电系统中的应用价值。
随后，详细分析了太阳能光伏电池板的选择与配置、最大功率点跟踪（MPPT）算法的实现与优化、电能存储与管理系统的设计等关键技术问题。
在此基础上，提出了一种基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的总体设计方案，并深入探讨了系统硬件电路和软件程序的实现方法。
本文还通过实验验证和性能评估，对所设计的基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的性能进行了全面分析。
实验结果表明，该系统具有较高的电能转换效率、稳定的运行性能和良好的适应性，为太阳能光伏发电技术的发展和应用提供了有力支持。
本文总结了基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的研究与设计成果，并对未来的研究方向和应用前景进行了展望。
通过不断优化和完善系统设计，我们有信心为全球能源结构的转型和可持续发展做出更大的贡献。
二、太阳能光伏发电技术概述太阳能光伏发电，是一种将太阳能直接转换为电能的绿色能源技术。
其基本原理是利用光伏效应，即当太阳光照射在光伏电池上时，光子会与电池中的半导体材料发生相互作用，导致电子从原子中被激发出来，形成光生电流，从而产生电能。
这一过程不需要任何机械运动或其他形式的中间能量转换，因此太阳能光伏发电具有高效、清洁、无噪音、无排放等优点，被视为未来可持续能源发展的重要方向。
太阳能光伏发电系统主要由光伏电池板、电池板支架、逆变器、储能装置和控制系统等组成。
5KW非隔离性光伏逆变器Boost电路及基于DSP的MPPT控制.
摘要在绿色再生能源得到广泛应用的今天，太阳能因为其独特的优势而得到青睐。
太阳能光伏发电受到世界各国的普遍关注，光伏并网发电也将成为太阳能利用的主要趋势，必将得到快速的发展。
但因为光伏电池的转化效率较低且输出特性受外界环境因素影响大，使光伏电池实时输出最大功率成为关键。
因此光伏最大功率跟踪也成为光伏发电系统的关键技术之一。
本文主要对光伏最大功率跟踪控制技术以及Boost（升压斩波电路）电路优化设计进行研究。
首先，对光伏电池的电气进行测量，得到了光伏电池的输出特性；采用基于Boost的实现方案，分析光伏最大功率跟踪的工作原理，进行DSP 单片机TMS320F2812实现扰动观察法的C语言编程。
最后进行样机组装并实验，实验证明，本设计能够完成对Boost电路的设计与优化，并能够较好的完成最大功率点跟踪。
关键词：光伏发电；最大功率跟踪；DSP；Boost电路；扰动观察ABSTRACTToday the green renewable energy is widely used , solar is favored because of its unique advantages. Solar photovoltaic power is widely concerned around the world, photovoltaic solar power generation will also become the main trend of development and also be rapid. But because of low conversion efficiency of photovoltaic cells and the output characteristics are affected by the environmental factors, making the largest power of photovoltaic cells real-time output the key. Therefore, the maximum power tracking of solar photovoltaic power generation system has also become one of the key technologies.In this paper, I will mainly research the maximum power tracking technology of the PV, design and improve the Boost circuit (Boost cut broken circuit). First, I measuring the electrical characteristics of photovoltaic cells , and get the output characteristics of photovoltaic cells; then based on Boost circuit of implementations, analysis the works of Photovoltaic maximum power tracking. Then, based an the DSP microcontroller TMS320F2812 , I use the method of perturbation and observation ,to do the programming based on C language.At last, I assembled the sample machine and did experiments, those experiments showed that the paper can accomplish the design and optimization of Boost circuit. And the experiments also showed that the design can complete the maximum power point tracking.Key words：PV；MPPT；DSP；Boost circuit；perturbation and observation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (11)1.1 选题背景 (11)1.1.1 能源现状 (11)1.1.2 太阳能光伏发电 (11)1.2 本课题的研究意义和任务 (13)2单相光伏并网发电系统基本原理 (13)2.1 单相光伏并网发电系统结构组成 (14)2.2 主要部分工作原理 (15)2.2.1 DC-DC变换器 (15)2.2.2 DC-AC逆变器 (15)3 光伏电池的特性测量 (17)3.1 光伏电池的等效电路模型 (17)4 硬件电路设计 (17)4.1 Boost电路工作原理 (20)4.2 Boost电路实现光伏最大功率跟踪的理论依据 (21)4.3 Boost电路主要器件选择 (23)4.3.1 电感L (23)4.3.2 电容C (23)4.3.3 功率开关管V和二极管D (24)4.4 控制电路 (24)4.5 驱动电路 (24)4.6 缓冲电路 (25)4.7 检测采样电路 (29)4.7.1 电压采样电路 (30)4.7.2 电流采样电路 (31)4.8 液晶显示 (31)5 软件设计 (32)5.1 光伏最大功率跟踪控制方法 (32)5.2 光伏最大功率跟踪算法的实现 (33)5.3 系统调试实验及分析 (36)结论 (40)参考文献 (41)致谢 (42)附录A 硬件电路总图 (43)附录B 程序代码 (44)1前言1.1 选题背景1.1.1能源现状随着全球工业化进程的进一步深化，对于能源的消耗也在日益增加，而传统能源，像煤炭、石油、天然气储量有限，随着时间的推移，这些能源正在被加速消耗，全球正面临能源危机的挑战。
基于DSP的光伏并网发电控制系统
基于DSP的光伏并网发电控制系统光伏发电是利用太阳能发电的一种可再生能源，具有资源丰富、无污染、零排放等特点。
目前，光伏发电已经成为近年来发展最迅速、技术最成熟的一种新能源。
随着光伏发电技术的不断发展，光伏发电场馆已经越来越多地出现在我们的生活中。
为了实现光伏发电与电网的可靠稳定运行，基于数字信号处理技术的光伏并网发电控制系统崭露头角。
1. 光伏并网发电系统的概述光伏并网发电系统是指将光伏发电系统输出的直流电能转换成交流电能，经过电网互联后将其输送到电力用户终端使用。
系统一般包括光伏阵列、光伏逆变器、电容滤波器、变压器以及电网等组成。
其中，光伏逆变器是实现光伏发电与电网互联的核心设备。
2. 光伏逆变器的原理光伏逆变器的主要作用是将光伏发电系统输出的直流电能转换为交流电能，通过电网互联后将其输送到电力用户终端使用。
光伏逆变器的核心是PWM调制技术，该技术利用高速开关管将直流电转换成交流电，同时控制输出电流和电压的大小和相位。
3. DSP在光伏逆变器中的应用DSP作为一种高性能的数字信号处理器，广泛应用于光伏逆变器的控制系统中。
其主要作用包括以下几个方面。
(1) 高效稳定控制控制光伏逆变器输出电流和电压的大小和相位，是实现光伏发电与电网互联的关键。
DSP可以对光伏逆变器内部各个信号进行快速高效的采样和处理，使其能够更加精准地控制输出电流和电压的大小和相位，从而保证光伏发电系统的高效稳定运行。
(2) 控制器参数调节光伏逆变器在使用过程中，需要不断调节输出电流和电压的大小和相位，以适应不同的光照强度和气候变化。
DSP可以实时调节控制器参数，提高光伏逆变器的运行稳定性和适应性。
(3) 过压保护在光伏发电系统工作中，可能会发生过压情况，导致系统损坏，甚至危及人身安全。
DSP可以实时监测光伏发电系统的电压变化情况，并做出快速反应，及时切断系统，避免系统损坏。
(4) 波形控制DSP可以通过PWM调制技术控制输出波形的形状和频率，从而满足不同用户的需求。
基于MSP430单片机的光伏并网模拟装置设计
基于MSP430单片机的光伏并网模拟装置设计占文兵;王文虎【期刊名称】《湖南文理学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(028)003【摘要】根据光伏并网发电实验测试的需要,设计了一种基于MSP430F1611单片机的光伏并网发电模拟装置.模拟装置通过MSP430F1611的A/D转换器检测输入电压,根据检测结果选择DC/DC变换的结构,使用驱动芯片TL494对DC/DC变换进行控制,实现最大功率点跟踪(MPPT);利用MSP430F1611的定时器B比较输出功能产生SPWM波,控制单相全桥逆变;利用定时器A的捕获功能,对频率与相位进行检测,完成频率与相位跟踪;利用A/D转换器对系统的电压、电流进行采样,实现幅值跟踪和输入欠压保护及输出过流保护.在IAR平台下开发了SPWM发生程序、A/D转换子程序、相位与频率跟踪程序、人机接口子程序等.借助Matlab/Simulink对主电路及孤岛效应进行仿真分析,结果表明模拟装置性能良好;实物实现了并网和孤岛检测等功能,且并网电流的总谐波失真小.【总页数】5页(P14-18)【作者】占文兵;王文虎【作者单位】湖南文理学院电气与信息工程学院,湖南常德,415000;湖南文理学院电气与信息工程学院,湖南常德,415000【正文语种】中文【中图分类】TP368;TM464【相关文献】1.基于SPCE061A光伏并网发电模拟装置设计 [J], 赵阳2.基于SPCE061A光伏并网发电模拟装置设计 [J], 赵阳3.基于MSP430F169的光伏并网发电模拟装置 [J], 吴华强4.基于 MSP430单片机的无线环境检测模拟装置的设计 [J], 党智乾5.基于MSP430单片机控制的光伏并网发电模拟装置的设计 [J], 杜世超因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
光伏发电逆变器 毕业设计 论文
摘要随着太阳能光伏发电产业在我国的推广和普及，国内对并网逆变器的需求必将越来越大，仅仅依靠进口已很难解决日益增长的巨大需要。
因此，研制完全实用化、工程化的太阳能光伏并网逆变器成为该领域急需解决的问题，存在着广阔的市场前景。
在此背景下，本文对正弦波并网逆变器的软硬件系统设计、控制算法研究和系统仿真等方面进行了深入探索。
首先介绍了国内外光伏发电产业的现状和广阔的前景，详细分析了并网逆变电路的拓扑结构和工作原理，讨论了全桥逆变电路直流侧和交流侧滤波器的设计思路，并推导出逆变电路关键参数的计算公式。
其次分析了单相电压控制和单相电流控制的不足，采用了基于DSP软件算法的电流电压双闭环控制技术。
比较几种常用的光伏电池最大功率点跟踪方法，采用能够快速、准确跟踪光伏电池最大输出功率点的电导增量法来实现最大功率点的跟踪。
为了使并网电流和电网电压同频、同相，需要使用锁相环技术。
本文详细分析了软件锁相环的原理，并结合实际系统设计方案和绘制软件流程图。
本文对孤岛效应的含义及相关标准进行了说明，分析了产生孤岛效应的原因和危害，证明了添加反孤岛保护的必要性，并分别对孤岛效应的主动和被动检测法进行了比较，用MATLAB仿真工具对本文所采用的主动频率偏移法进行了仿真验证。
最后，根据系统总体设计要求，对并网逆变器控制电路、驱动电路和保护电路进行了详细的设计，并制作了基于DSP控制的3kW光伏并网逆变器样机。
通过实验表明，所采用的控制策略和设计的硬件电路能够满足设计要求，统可安全、稳定运行。
关键词光伏逆变器:DSP 最大功率点跟踪软件锁相环孤岛效应AbstractWith the promotion and popularization of solar photovoltaic，there will be a greater demand for grid-connected inverters in our country．The increasing demand for grid-connected inverters has become a problem which can not be solved only by means ofimport．An urgent problem to be solved is that the study and design of the photovoltaic grid-connectedinverters must be fully practical in use and in manufacture，and therefore there are desirable market prospects of the above-mentioned products．In this paper,the grid-connected inverter is explored in the hardware design，control algorithm research，simulation and so on．First of all，the present situation and broad prospect of photovoltaic industry at homeand abroad are introduced．The topology and working principle of grid-connected inverter circuit are analyzed in detail．And the design ideas and processes of the filters on both DC and AC sides are discussed；moreover,the formulas of the key parameters of the maincircuit are derived．Next，the current and voltage dual closed-loop control based on software algorithms of DSP is chosen by analyzing the deficiencies of voltage control and current contro1．The arithmetic of incremental conductance of MPPT of grid-connected system realizes the tracking of MPPT by comparing with several methods of MPPT of grid-connected system．APLL(Phase Locked Loop)is needed in order to keep the same frequency and phasesynchronous to the grid．In this paper, the SPLL(soft PLL)principle is analyzed in detail，the design scheme and software flow charts are given based on practical system．Then，the meanings and the criteria of the anti-islanding are explained and the causes and disadvantages of anti-islanding are analyzed．And it tries to prove the necessity to add protection of anti—islanding in this paper．The active and passive detecting methods of anti—islanding are analyzed；moreover, the anti-islanding of active frequency drift method is simulated and confirmed by MATLAB．Finally, according to the requirement of system design，the grid-connected invertercontrol circuit，drive circuit and protection circuit are designed in great detail and a sample of 3kW grid-connected photovoltaic generator based on DSP is designed and made．Test results show that the control strategy and the designed circuit can satisfy the design requests and the system can work safely and stably．Key words photovoltaic inverter；DSP maximum power point tracking soft PLL anti—islanding目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1 光伏发电系统简介 ................................................................................ 错误!未定义书签。
基于DSP的光伏发电系统MPPT控制器设计
本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下进行的研 究工作和取得的研究成果。本论文中除引文外，所有实验、数据和有 关材料均是真实的。本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人 或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究所做的 贡献均己在论文中作了声明并表示了谢意。
Ｓｅｃｏｎｄｌｙ。ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ａ ｆｅｗ ｃｏｍｍｏｎ ＭＰＰｒｒ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ ｏｂｓｅｒｖｅｒ ｍｅｔｈｏｄ，ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａＩ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ，ｆｕｚｚｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ａｒｅ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ，ｉｔ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍａｘｉｍｕｍ ｐｏｗｅｒ ｐｏｉｎｔ ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ—ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｔｅｐ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ ｏｂｓｅｒｖｅｒ ｍｅｔｈｏｄ． Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｏｆ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌｓ ｍｏｄｅｌ，ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｔｅｐ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ ｏｂｓｅｒｖｅｒ ｉｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅ ｇｏｏｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｉｔ ａｌｓｏ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．