2.3環境檢測系統
環境檢測系統包含總輻射表,溫度監控,防輻射罩,數據采集器可以用來測量光譜范圍為0.3-3μm的太陽總輻射,也可用來測量入射到斜面上的太陽輻射,如感應面向下可測量反射輻射,如加遮光環可測量散射輻射。溫度探頭安裝在防輻射罩內,這樣可以防止太陽光照射到傳感器上,以確保測量數據的準確性。數據采集器具有多個單端通道,脈沖通道,數字通道,可進行數據的遠程傳輸。環境檢測系統安裝結構見圖4。
圖4.環境檢測系統安裝結構
3.系統工作流程
圖5.光伏發電系統程序流程圖
3.1系統啟動
DSP上電或復位后,控制系統首先對輸入的按鍵進行自檢,如果按鍵正常則應檢查顯示器件正常與否。如果鍵盤與顯示器件均正常,開放與鍵盤、電路、全橋逆變器控制有關的中斷。反之,通過顯示器件發出報警信號。光伏器件在電路開始工作前處于開路狀態,此時輸出電壓最高,但該電壓不能滿足后級逆變器對直流母線電壓的要求,因此需要BOOST電路將其升至規定的直流母線電壓。電路啟動后,BOOST電路的占空比與逆變器的調制度不斷增加,逆變器的輸出電壓幅值也不斷增加。當逆變器的輸出電壓達到額定值后,電路的占空比停止調整,全橋逆變器的調制度維持在原來的狀態。此時發出直流母線電壓正常信號并等待工作人員輸入運行模式如無命令輸入,系統自動并網運行。如果逆變器的輸出電壓始終達不到額定值,系統將停止工作。在此過程中,光伏并網發電系統空載運行系統無功率輸出,故逆變器采用輸出電壓瞬時值控制方式。
3.2并網過程
逆變器并網工作前需檢測逆變器的輸出電壓與電網電壓的相位、頻率及幅值的誤差是否在允許范圍內,如果誤差滿足要求控制器發出并網命令,逆變器與電網連接開始并網工作。如果誤差較大,DSP將根據誤差情況調整逆變器的工作,使逆變器的輸出電壓滿足頻率、相位及幅值與電網相同,即鎖相。與本系統鎖相工作相關的采樣信號是通過模擬器件處理的,獲得頻率和相位信號后由調整逆變器的輸出頻率、相位及電壓幅值使其與電網相同。
3.3并網運行
并網過程完成后,隨著控制電路的啟動,光伏器件的輸出功率從零逐步向最大功率點靠近,同時系統要保證直流母線電壓仍在允許范圍內。逆變器并網運行時采用電流控制的方法,該方法根據光伏器件的輸出功率和電網電壓的有效值計算出逆變器的電流參考信號,再根據電流參考信號與逆變器輸出電流產生的誤差對逆變器進行控制,使逆變器的輸出功率跟隨光伏器件輸出功率變化而變化。
4.系統實驗與結論
系統調試完成后進行了多種天氣下的試驗以積累實驗數據和并網運行經驗。運行過程中每分鐘記錄一次相關數據及相應時間,最后將所記錄數據進行描繪,記錄數據包括光伏器件輸出電壓、輸出電流及輸出功率。經過1個月連續穩定運行,驗證了并網發電系統的實用性。
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