光伏发电并网逆变器控制器系统的设计

当电压出现不正常状态时，控制信号就会由单片机迅速发出，芯片就会在此时立即工作，的通断便是由它发出的六路脉冲控制进行控制的。

此时会有导通三个管子，同桥臂上下的两个管子依次轮流导通˚，根据控制技术，逆变器将会输出频率的交流电。

计算当前功率检测改变原扰动方向施加扰动输出保持原扰动方向初始功率读取输出控制信号第三章硬件电路的设计硬件电路的设计主要介绍直流侧欠电压过电压检测电路，交流侧的过电流检测电路。

直流侧欠电压检测电路图直流侧欠电压检测电路直流侧欠电压检测电路如上图所示，当太阳能电池板工作在正常状态时，输出的电压大约为，由分压电阻和分压，此时比较器的大约是，近似为，比较器的输出电压为，光耦合器会导通，发光二极管由于承受了正向电压会发光，输出为当太阳能电池板工作在欠压时，会小于，比较器会输出，光耦合器不会导通会使灯息灭，输出为。

直流侧过电压检测电路直流侧过电压检测电路如下图所示，将电路里电容的两侧电压采集，通过电阻输入到比较器的负端。

直流侧的电压值大约是，分到管脚上的电压大概是，的电压施加在的电阻上，通过，分压，落在管脚上大约，在设计电路时使得，这样就使管脚稳定在，承受了正压而发光，输出为。

当直流侧的电压过高时，管脚的电压也会相应的升到比还有高，此时比较器管脚输出为，会导通，导致发光二极管关断从而不发光，输出为。

当直流侧的电压降至临界电压时，虽然管脚的电压可下降到，但是因为管脚已从降低到了，所以管脚仍是，因此只有当直流侧的电压继续降到定值的时候，管脚才降到低于，管脚才能上升至。

这时会截止，管脚将会上升至，从而准备进行下次的过电压检测。

直流侧电压图直流侧过电压检测电路直流侧过电压检测电路相电流检测相电流检测图交流侧过电流检测电路如上图是交流侧过电流检测电路。

工作在正常的状态下，比较器的管脚的电位比管脚电位低，管脚的输出，光耦合器不会导通，发光二极管将会截止，相输出高电平负载电流过大时，管脚的电位会上升，当电压比管脚高时，管脚的输出为，光耦合器导通，使得发光二极管发光，这时相输出低电平。

虽负载是三相的，但是由于对称性，我们只用对其中的两相电流进行检测，另相电流就可以算出。

为了增加单片机的管脚利用率，在检测电路内加上个与门，检测到和相的电流都工作正常时才输出为，要是存在任相的负载过流，电路中的灯就会亮且为，输出的即为。

第四章系统软件设计软件设计的目的要是在光伏发电系统中写入了有关计算机辅助设计，方面大大缩短了设计系统所用的时间，将系统设计的效率提高，另外方面能保证写出的方案拥实用性较好，而且可以最大程度的利用各种资源。

基于的系统软件设计对整个控制系统来说，单片机可以当作这个系统的核心。

在系列中，各种型号芯片基本上引脚都是互相兼容的。

以为制作工艺的单片机都是采用的方式为只引脚的双列直插封装，目前以此类封装方式居多。

制作工艺为的除了运用封装的方式之外，另外还采用了方形的封装方式，其引脚为只。

按其功能的不同，我们可以将只引脚进行三类的划分电源和时钟引脚。

控制引脚。

口引脚为个位的口的外部引脚。

系统的主程序流程图主程序流程图如下图所示，下面对整个系统的流程图作简单的介绍当主程序开始之后，首先应进行初始化设置，初始化的设置应该要包括单片机系统初始化和显示器初始化，其次判断是否按下开机键，若按下，将显示子程序调用，用来显示当前的逆变工作状态，若不正常，要使系统开始工作，就马上调用和发送波子程序。

最后检测判断是否为，这是来检测负载会不会过流，如果出现过流，必须停止发送波使逆变器停止工作，如果不会过流，那么程序再次返回至显示子程序循环执行下去。

系统对电路的控制还可以使用键盘来实现，利用中断产生中断信号来实现的利用中断来产生过流中断检测输出是否过流，同时会播出报警信号，利用单片机来控制逆变使整个系统安全工作。

图主程序流程图市电检测和光伏发电系统投切程序设计开机之后第步进行是检测市电电网，利用单片机对电路控制，在市电发生断电或是畸变的时候会停止光伏并网动作。

若市电在正常供电，再检测太阳能电池的电压，判断电池的电压值能否满足进行并网发电产生脉冲控制程序如下，向芯片写入控制参数，便可以直接产生脉冲，芯片的初始化参数发出子程序，向芯片输入控制参数的子程序，便可以直接得到脉冲，中断和键盘子程序如下，低的要求，若满足，进行下步操作，若不满足，中止光伏并网发电动作。

其流程图如下图所示开始单片机初始化调用显示子程序调用键盘子程序调用电网检测子程序调用输入电压电流检测子程序图市电检测和供电切换软件流程图逆变电路控制程序设计本设计采用芯片产生路脉冲。

流程如下图所示。

开始光伏发电系统不并网返回直流侧欠电压市电断电或是畸变图脉冲生成程序流程图中断与键盘子程序的设计要是逆变器的输出发生了短路或者过载，那么对整个系统会有巨大的危害。

单片机对系统进行了过电流保护，保证系统运行的安全。

单片机利用中断服务子程序执行此保护，产生了中断，执行了中断的子程序，产生了控制信号制止逆变，并利用声光产生报警。

单片机控制开关机是利用外接的独立式的键盘电路，利用手动控制进行开关的切换。

单片机里的中断源是利用外部检测信号和键盘输入信号进行连接，开机和关机的按钮是用和表示的，表示的是报警信号复位的按钮，它们的实现方式均采用的是查询中断方式。

中断程序如下图所示，键盘子程序如下图所示。

开始往写入初始化参数数据更新返回写完成数据传输往写入控制参数图中断程序流程图图键盘子程序流程图每个部分所对应的程序设计详见附录部分。

返回开始是否按下调用产生子程序是否按下停止产生脉冲是否按下开始保护现场返回结论伴随着科技的发展与人口的增加，人们所需要利用的能源越来越多，这就会导致能源的危机。

在这种前提下，寻找到种可再生能源供我们使用是个迫切的课题。

而太阳能拥有众多特点，如储存量丰富洁净环保等众多优点，使它走进了人们的视野，受到人类的关注。

研究光伏并网发电技术要包含很多内容，有逆变技术最大功率点的跟踪技术孤岛效应等许多方面。

而本设计的重点是光伏并网逆变器的设计，主要由下面两个方面对光伏并网逆变器的控制策略以及工作原理进行相关的研究，分析其特点。

设计出光伏发电并网系统总拓扑图，要从逆变器的结构要简单要有较好的稳定性等方面去考虑。

在拥有比较成熟的理论基础下，首先设计出硬件电路。

硬件电路包括直流侧欠电压过电压检测电路，交流侧过电流检测电路。

然后再进行相关的软件的设计。

到目前为止，光伏发电可以说在全世界范围内都得到了应用和推广。

光伏发电不仅是电力电子技术的运用，而且还同控制理论紧密相连，使之成为当今的热门课题。

在外国的很多国家，光伏发电的研究做出了定的规模，用作单级能量控制的并网逆变器已经实现了产品的商业化。

但是在光伏发电这个领域仍然存在着很多技术