LPCS2000B开发太阳能光伏电站并网逆变电源

LPCS2000B开发太阳能光伏电站并网逆变电源1. 系统功能说明使用 LPCS2000B开发的风光 太阳能 光伏电站 逆变 电源系统， 主要功能是将 太阳能电池 发出的直流电逆变成三相交流电送入电网。 并解决并网逆变中的最大转换效率、谐波干扰、保护等问题。2. 系统控制部分描述控制部分完成的功能是控制功率部分产生与电网同相位的电压， 并跟踪实际输出功率，使电源的输出功率与太阳能电池的最大输出功率相等。控制部分是 LPCS2000B电源 控制板， 控制板的核心器件是 Ti 公司生产的工业 DSPTMS320F2801.通过 DSP 多通道高速 ADC 采样分别监测电网电压、太阳能电池端电压、太阳能电池输出电流、直流调压输出电压。同时， DSP产生用于调压和换向的开关管动作，产生正弦波输出。系统可通过本地控制面板控制，同时提供基于 RS232接口的远程控制。3. 系统功率部分描述a 太阳能电池方阵由 50Wp的多晶硅 太阳能 电池组件组成， 由 24 块组件串联， 9 块子方阵并联。开路电压 DC510V， 短路电流 DC27A， 最佳工作电压 DC408V， 最佳工作电流 DC25A. b 直流调压电路把太阳能电池产生的直流电压调制为 100Hz， 220VRMS的馒头波形。c 全桥换向电路把 100Hz 的单极性馒头波形换向成为 50Hz 双极性交流波形。d 三相 变压器通过三相变压器，与输电网络耦合。4. 提高太阳能利用效率的 MPPT 最大功率点跟踪控制 MPPT策略实时监测 光伏 阵列的输出功率， 采用干扰观测控制算法预测当前工况下阵列可能的最大功率输出， 通过改变当前阻抗情况来满足最大功率输出的要求。 当温度和光照强度一定时， 太阳能电池端电压与输出功率的关系图。5. 系统保护描述a 并网保护光伏 并网系统作为电力系统的一部分需要接入保护装置， 一方面对 光伏 发电系统保护，防止孤岛效应等发生 ; 另一方面需要安装继电保护装置，防止线路事故或是功率失稳。这些保护功能包括低电压保护、过电压保护、低频率保护、过频率保护、过电流保护和孤岛保护。b 孤岛问题逆变器失去了并网赖以参考的电网系统电压， 这种情况称之为孤岛效应。 孤岛效应的产生可能会使电网的重新连接变得复杂， 且会对电网中的元件产生危害。本系统采用了被动式和主动式两种孤岛检测技术， 保证可靠地检出孤岛现象，确保设备安全。6. 系统电磁兼容性干扰处理a 滤波通过在控制器与 光伏 阵列的输出导线处安装差模 滤波器 ， 消除从光伏阵列以及光伏阵列与控制器之间导线引起的电磁干扰的影响。通过在光伏阵列输出的正负极并联合适容值的 电容 ， 消除光伏阵列输出电压波动带来的干扰。在有按键或 继电器 操作的 光伏 发电系统中，在控制电路上加入滤波电容。b 避雷一方面安装避雷针，另一方面在光伏阵列输出导线连接处安装避雷器。c 接地将系统的 外壳 和避雷器的接地端连接到大地上，保证系统和人身安全。信号接地采用单点接地，防止各电路之间的传导干扰和共地传导干扰。d 电磁屏蔽在壳体内加装导电衬垫， 在接缝处涂 导电材料 ， 调整紧固钉间距， 大开口处加装金属网，把大孔变成多个小孔，整个屏蔽层采用单点接地。