云京研光伏10kw并网逆变器技术方案(090622).doc

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1、云京研光伏10kw并网逆变器技术方案光伏10kw并网逆变器技术方案（注：红色字体的项目需要进一步完善）一、项目开发任务及小组成员及职责表序号姓名职称/职务项目工作分工1韩郁组长/项目指导指导、评审2邢波分组长/项目研发项目开发计划、规格书制定、项目方案评审、项目开发3W博士负责人/项目研发总体方案设计者，把握项目整体软硬件设计、调试4黄其林项目研发硬件电路设计、调试。发现问题，解决问题。5刘世阳项目研发监控电路软硬件设计、逆变器调试。6方廷项目研发实验平台建设，硬件电路设计、调试。发现问题，解决问题。7冯乾商务设备、物料采购。外协加工事宜一、项目小组确定设计目标1、输入电

2、压（DC300V—600V）2、输出电压标称AC380V，允许偏差±10%、系统容量10KW3、输出频率50HZ允许偏差±0.5Hz4、纹波电流±5%I（电感电流）5、直流过压及欠压、直流侧防反放电保护6、逆变过流、模块过热、掉电短路、接反等故障处理功能7、电网波动、恢复并网保护防孤岛效应保护8、最大功率点跟踪（MPPT）9、切人电网的速度控制在30毫秒10、可配备RS232/485、CAN总线等接口11、逆变控制系统的母线工作最下限电压为300V12、斩波频率20K系统效率控制在95%以上13、软启动二、光伏10kw并网逆变器主回路拓扑结构一、系统输入/输出参数及描述1

3、、DSP模拟量输入序号信号名称是/否参与控制正常、报警值故障值传感器输出1光伏电压是300-600V750V900V0-25mA2光伏电流是30A37A45A+/-4V3电感电流U相是60A75A90A+/-4V4电感电流V相是60A75A90A+/-4V5电网电压U相否380V290/470V200/570V0-25mA6电网电压V相否380V290/470V200/570V0-25mA2、DSP模拟量输出序号信号名称是/否参与控制正常、报警值故障值传感器输出1反馈有功功率否4——20mA模拟电路2系统功率因素否4——20mA模拟电路3逆变电流有效值是4——20mA模拟

4、电路4进入电网的无功功率否4——20mA模拟电路5无功电流是模拟电路6有功电流是模拟电路3、DSP数字量输入/输出序号DSP数字量输入信号说明序号DSP数字量输出信号说明1硬件检测过流报警0/11散热风扇0/12硬件检测过流故障0/12报警、故障输出去风鸣器0/13硬件检测电网掉电0/13过压放电管0/14fo故障信号0/145手动与自动控制0/16本地控制与远程控制0/17本地控制启动与停止0/18远程控制启动与停止0/1一、硬件原理图及PCB设计1、系统原理图由采样电路、保护电路、DSP核心电路、DSP外围电路控制电源、驱动电源、辅助电源方案、上微机监测等部分组成（框

5、图及描述）2、用TI公司DSP2407作为系统的核心处理器，片外扩展14位A/DC采样3、整个系统控制回路由3块PCB板组成,DSP板和驱动板及上微机PC板（对PCB板的要求能通过EMC的几个大项的测试）4、硬件电路板输入输出接口定义表格二、项目系统控制策略1、开/闭环、功率/电流环、手动控制和自动控制可控切换2、系统软件控制框图及功能图、模块层次说明及描述3、SVPWM控制方式，双环输出，功率环追踪最大功率点，电流环输出。控制电流馈入电网。4、SVPWM对母线电压利用率高，对电网没有高次谐波污染、对功率模块（IPM）的开关损耗小5、SPWM与SVPWM分析对比A、SPW

6、M调制：三相逆变器可以看成三个单相半桥组合而成。对于半桥电路而言，SPWM调制时，相电压的峰值为（直流电压为），所以组合成三相电路之后，逆变器线电压的有效值为：B、采用SVPWM调制时：逆变器输出相电压峰值为：，所以相电压有效值为，综上线电压有效值为根据上面的分析：SPWM调制直流电压利用率为，SVPWM调制直流电压利用率为。通过分析可知，与SPWM控制方法相比，SVPWM控制方法能够提高直流电压利用率。6、系统控制框图逆变器一、主回路功率元件设计及技术质量要求1、整流模块及反向二极管的选取经整流模块后母线电压则输入电流的最大值指电路的效率取90%留取一定裕量，整流模块的

7、应满足耐压大于1200V，耐流大于100A2、IPM的设计1、电压等级：U=（1.15*UD+150）1.1=（1.15*520+150）*1.1=870V2、电流等级：I=1.414*30*1.5*1.5=95A（交流侧峰值电流*过载能力*安全系数）所选择的继流二极管和IPM所承受的尖峰电流为130安培综合考虑留取一定裕量选择1200V100A3、电容的选取：4400uF/450(计算公式)在PV系统实际设计中，母线电容的实际设计方法，电容量不能根据纹波电压来确定，而是由电容的允许纹波电流求出电容量，这样可靠性高。一般选取电