光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置研制

摘要 文中研制了一套模擬并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了頻率跟蹤、最大功率跟蹤、相位跟蹤、輸入欠壓保護(hù)、輸出過流保護(hù)、反孤島效應(yīng)等功能；采用Atmega16高速單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部集成定時(shí)、計(jì)數(shù)器功能；利用定時(shí)器T／C2的快速PWM功能，實(shí)現(xiàn)SPWM信號(hào)的產(chǎn)生；采用T／C1的輸入捕獲功能，實(shí)現(xiàn)了頻率相位監(jiān)測(cè)和跟蹤以及對(duì)失真度、輸入電壓、輸出電流等物理量的檢測(cè)與控制。
關(guān)鍵詞 并網(wǎng)發(fā)電；單片機(jī)；SPWM；DG／AC

隨著國際工業(yè)化的進(jìn)程，全球未來能源消耗預(yù)計(jì)以3％的速度增長(zhǎng)，常規(guī)能源面臨日益枯竭的窘境。人們開始了可再生能源與新能源技術(shù)的開發(fā)，最具發(fā)展前景的當(dāng)屬風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電，即光伏并網(wǎng)發(fā)電。

1 整體方案設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)采用Atmega16單片機(jī)為主體控制電路，工作過程為：與基準(zhǔn)信號(hào)同頻率、同相位正弦波經(jīng)過SPWM調(diào)制后，輸出正弦波脈寬調(diào)制信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電胳放大，驅(qū)動(dòng)H橋功率管工作，經(jīng)過濾波器和工頻變壓器產(chǎn)生于基準(zhǔn)信號(hào)通頻率、同相位的正弦波電流。其中，過流、欠壓保護(hù)由硬件實(shí)現(xiàn)，同步信號(hào)采集、頻率的采集、控制信號(hào)的輸出等功能，均由Atmega16完成。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

2 硬件電路設(shè)計(jì)
分為DC／AC驅(qū)動(dòng)電路、DC／AC電路和濾波電路3部分和平滑電容C1，電路原理如圖2所示。