風(fēng)光逆變并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　1.2 正弦波產(chǎn)生方案

　　方案一：采用專用SPWM芯片實(shí)現(xiàn)逆變。

　　目前的SPWM專用芯片外圍電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。但是很難完成本系統(tǒng)中對(duì)市電相位追蹤和調(diào)整。故不采用本方案。

　　方案二：使用FPGA生成SPWM波形。

　　此方案的優(yōu)點(diǎn)是容易精確方便地控制輸出正弦波的相位和幅度，而且外圍電路更加簡(jiǎn)單，靈活方便。相對(duì)于方案一更優(yōu)化，故選擇此方案。

　　1.3 整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)架方案

　　總結(jié)上述選擇的方案，這里選擇以數(shù)字電路為主，配合簡(jiǎn)潔的模擬電路的結(jié)構(gòu)。充分的把數(shù)字的高集成度，高準(zhǔn)確度，高性價(jià)比和高穩(wěn)定性的特點(diǎn)和模擬大功率的特點(diǎn)有機(jī)的結(jié)合，較好地實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。并且拓展了無(wú)線監(jiān)測(cè)功能，更加真實(shí)表現(xiàn)了本設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境和展現(xiàn)更加人性化的設(shè)計(jì)?？傮w方案見圖3。

　　2 主回路電器選擇以及參數(shù)計(jì)算

　　系統(tǒng)主回路由DC-AC變換器電路以及對(duì)輸入/輸出波形的整形和測(cè)量電路構(gòu)成。為了減少損耗，同時(shí)又防止被反向擊穿，主開關(guān)管選IRFB52N15(額定電流60A，耐壓150V，導(dǎo)通電阻32MΩ)。采用SPWM控制的逆變電路，輸出SPWM波中含有大量的高頻諧波，加上防止上下橋臂直通而設(shè)置的死區(qū)，開關(guān)時(shí)間和功率器件參數(shù)差異等因素，輸出電壓只能夠也含有一定的低次諧波，為了保證波形失真度盡可能低，必須采用輸出濾波器。全橋采用LC濾波，其中的感抗XL=ωL=2πfL，容抗XC=1/(ωC)=1/(2πfC)。令ωL=1/(ωC)，得到對(duì)應(yīng)的截止頻率

　　設(shè)逆變器輸出電壓的基波為f0，最低次諧波頻率fk，f0>1/(ωkC)，電感對(duì)諧波信號(hào)阻抗很大，電容對(duì)諧波信號(hào)的分流很大，即濾波器不允許諧波信號(hào)通過(guò)負(fù)載，一般取濾波器的截止頻率fc=(3～5)f0，為了避免對(duì)某次諧波過(guò)度放大，取fc= 4.5f0=1 800 Hz，逆變器的輸出功率和輸出電壓求得負(fù)載阻抗RL，濾波器的標(biāo)稱特性阻抗R=(0.5～0.8)RL，則Lf=R/(4πfC)，Cf=Lf /R2= 1/(2πfCR)。實(shí)際電路中，L取200 μH，C=470μF。