光伏并网发电模拟装置a甲4504论文

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1、2009全国大学生电子设计竞赛设计报告编号A甲4504题目光伏并网发电模拟装置学生姓名朱丙建单凯李爱华专业07电子07电科07电子指导教师二OO九年9月5日光伏并网发电模拟装置摘要该系统以凌阳SPCE061A单片机为控制核心，通过PWM来调整Boost电路，达到阻抗匹配,实现最大功率追踪；采用受SPWM控制的仝桥逆变电路实现DC/AC的转变，经LC低通、带阻滤波得到50HZ平滑的正弦波；应用电压电流采样反馈调整控制技术，实现过流、欠压保护，参考信号和反馈信号的对比调整实现同频同相，达到并网要求；另外，附

2、加温度传感器测温技术实现过热保护。该系统最终完美的达到了基本和发挥部分的指标要求，并通过按键输入、液晶输出、语音播报、报警提示等创造了较好的人机交互界面。关键词SPCE061A,DC/AC,MPPT,光伏并网Abstract：ThesystemSunplusSPCE061Amicrocomputertocontrolthecore,byadjustingthePWMdutycycleBoostcircuittoachieveimpedancematchingtoachievemaximumpowertr

3、acking,usingSPWMcontrolledbythefull-bridgeinvertercircuitDC/ACchange,LClow-pass,bandstopfiltertobesmooth50HZsinewave.SCMbyprocessingthereferencesignalandfeedbacksignaltoachievethesamefrequencywiththephase,meetandnetworkrequirements.Throughtheadjustmentof

4、voltageandcurrentsamplingfeedbackcontroltechnologytoachieveover-current，under-voltageprotection,throughtheadditionaltemperaturesensortemperaturetechnologytoachieveover-temperatureprotection.Therealizationoftheultimateperfectionofthesystemandplayafundamen

5、talpartofthetarget,andthroughkeyinput，LCDoutput，voicebroadcast,alarm,etc.tocreateabetterhuman-machineinterface.KeywordsSPCE061A,DC/AC，MPPT，PVgrid-一、系统总体方案1.1系统组成框图整个系统有单片机控制模块、DC/DC、DC/AC变换电路、滤波模块、过流欠压保护以及附加功能模块共同组成，其系统总体框图如图1所示。图1系统框图1.2基本模块设计1.2.1控制模块方

6、案一：采用AT89C51单片机进行控制。控制简单，但控制资源冇限集成度比较低。方案二：采用SPCE061A单片机进行控制。具有驱动能力强、集成度高、功耗低、结构简单等特点，性价比较高、I/O资源丰富，节省外围电路抗干扰能力强。考虑以上因素，我们选择方案二SPCE061A单片机进行控制1.2.2DC/DC变换模块方案一：Buck电路。Buck电路的输入工作在断续状态，必须加入储能电容，才能在最佳工作状态,使Buck电路无法工作在更高频率下，同时增大了MPPT的体积，使整个系统变得笨重。方案二：Boost电

7、路。始终工作在电流连续的状态卞，只要输入电感足够大，电容的容量很小，避免电容的种种弊端。而且，电路简单驱动电路方便。因此，Boost电路具有独特的优点，本系统选择此方案。1.2.3DC/AC逆变模块方案一：脉冲频率调制（PFM）。是将脉冲宽度固定，单电路结构复杂，iL容易造成较大的干扰。方案二：脉冲宽度调制（PWM）。脉冲宽度调制是将脉冲频率固定，脉冲越宽其直流平均电压就越高。减少了对系统的干扰。鉴于以上分析，故选用了PWM方案。1.2.4频率、相位跟踪模块方案一：硬件实现。控制核心是一个锁相环电路，由

8、于锁相环稳定性好，速度快，但硬件实现复杂，不适于微型化、便携化、柔性化发展。方案二：软件实现。实时性好，不需硬件支持，从而降低了生产成本和电路的复杂程度。考虑本设计本身的功耗和需要我们选择方案二。1.2.5显示模块方案一：数码管显示。抗高温、抗干扰，但只能显示有限的符号和数字，实现具体的功能比较闲难。方案二：液晶显示。液晶显示具冇分辨率高、抗干扰能力去强、可自定义显示的内容，而且具冇微功耗、平板化等优点，可以很好的做到友好的人及交换机界面。