数字信号控制器在太阳能光伏逆变器中的应用

只看该作者 · 2019-9-6 19:57

数字信号控制器在太阳能光伏逆变器中的应用

1、数字信号控制器(DSC)是数字控制系统的核心

数字信号控制器(DSC)平台是能将微(MCU)的控制外设和—流的DSP(数字信号处理)技术的处理能力与经济性相结合，其特点是简便易用。如今TI、Microchip等公司提供了DSP的高性能及微控制器集成与易用性，优异的处理能力、中断处理功能、控制特定外设集成能力与经济性的独特组合为控制系统提供了实质性的益处。通过这些优势，诸如改善的系统效率及增加的创新性能，能够采用更少的外部组件，更低的成本，为空间受限的应用推出极小化封装产品。如今把握当前国内外受关注的绿色环保概念，开发与生产太阳能光伏组件及光伏系统，并不断开发适合国际、国内市场需求的系列应用产品，是符合“让太阳发电，地球更清洁，造福人类”的宗旨。而作为数字信号控制器(DSC)在其开发应用上可谓是恰到好处并且是多方面的，如绿色能源、数字电源、照明、家用电器、工业控制、车载产品、医疗及计量等。基于数字控制器的技术在工业应用中的优势，本文将对DSC技术在太阳能逆变器中的应用作分析说明。既然是在太阳能逆变器中应用，为此应对与太阳能有关的理念先作介绍。

2、何谓逆变电源

逆变电源是将直流电转变为交流电的装置，是太阳能、风力发电系统的核心部件。根据产品设计情况分为：太阳能、风力发电专用正弦波逆变电源;经济型太阳能、风力发电控制逆变一体机;太阳能并网逆变电源与风力发电并网电源等四类。而其太阳能、风力发电专用正弦波逆变电源是太阳能、风力发电系统的核心部件，该电源针对新能源发电系统的特点来设计制造，主要应用于太阳能电站，风力发电站，风、光、油、蓄互补发电系统和户用太阳能供电系统。其工作原理可由框图1表示。

图1 逆变电源基本工作框图其性能特点为：DSP芯片控制，智能功率模块组装，纯正弦波输出，输出稳压、稳频，具有过压、欠压、过载、短路、输入极性接反等各种保护功能，而效率≥85%，具有交流旁路功能，输入输出优异的EMI/EMC指标，可配备RS232/485接口，具有高可靠性、高效率。

3、太阳能并网逆变电源

太阳能并网逆变电源基本设计方案可用框图2(a)表示。

图2 (a) 太阳能并网逆变电源基本设计方案框图
(b) 以TMS320C2000 DSP为控制系统的并网逆变电源设计方案示意框图该设计方案的性能特点为：DSC芯片控制，智能功率模块组装;MPPT(住宅用运行在最大功率点附近，即MPPT工作方式)控制，适时追踪太阳能电池板的最大输出功率；纯正弦波输出，自动同步并网，电流谐波含量小，对电网无污染、无冲击；具有扰动检出技术，实现运行控制；采用LCD、LED显示功能，其保护和报警功能齐全；RS232/485通讯，实现远程数据采集和监视；具有并网/独立运行功能。技术指标：功率(例如1kW-50kW)：输入直流电压(200V-400V)，输出谐波失真率≤5%，过载能力150%、10秒，效率 92%，使用环境温度-25℃~ +55℃。

数字信号控制器在太阳能光伏逆变器中的应用

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