论文部分内容阅读
随着全球能源危机和环境污染问题的日益突出,近些年来新能源技术得到了不断的发展。其中“光伏”已是一耳熟能详的词,即能将光的能量转变为电能的技术。太阳能的取之不尽用之不竭势必会让太阳能发电成为未来生产生活的宠儿,从而取代传统燃煤等火力发电方式。但是利用光伏发电还存在着不少问题,比如光伏发电系统极易受周围环境的影响,让大面积光伏电池板串并联工作时,光伏阵列光照一旦不均匀或者有部分电池板被落叶、灰尘等遮挡就会造成输出功率的变化,从而影响到太阳能的转换效率。在此背景下,对光伏阵列的功率、电压特性进行了深入研究,并为了方便利用太阳能本文提出了一种含自适应最大功率点追踪功能的光伏逆变器的设计,该研究有着重要的工程应用价值。本文结合光伏MPPT(最大功率点追踪)算法国内外的研究现状,最终确定将APSO(自适应粒子群)算法与SPWM逆变算法进行结合,并将算法移植到DSP上,通过DSP控制外围电路实现光伏阵列功率最大化输出同时产生可用于并网或者直接使用的正弦交流电。笔者根据相应的功能给出了系统硬件总体设计方案和软件总体设计方案,详细介绍了DSP最小系统电路的设计、信号采集电路的设计、强电驱动电路的设计、人机交互等电路设计,考虑到最大功率追踪和逆变过程中控制器执行任务的复杂行,最后系统软件用嵌入式μC/OS-II实时操作系统。最后在CCS编译环境下调试算法程序和操作系统程序。测试结果表明,本系统硬件和软件设计均满足设计要求,整个MPPT能够准确、快速实现,系统软件运行并无出现奔溃等情况,逆变得到的正弦波形并无失真,频率等指标满足要求。