3000w光伏併網逆變器
軟體總體技術方案
一、dsp控制方案
1、採用雙dsp控制方案：
控制板的核心控制晶元採用美國ti公司的280x系列dsp 晶元tms320f2808pzs(溫度範圍為-40°c~+125°c)。
2、主dsp控制板實現的主要功能如下：
主控dsp實現功能：前級boost、后級逆變控制、mppt演算法、鎖相、模擬量取樣、定時器管理、散熱管理、輸入輸出邏輯管理、交直流量的計算、故障管理、io口管理、i2c管理、開關機管理、485通訊管理、232通訊管理、lcd顯示管理、絕緣阻抗檢測及相關保護等功能。
(1)模擬量檢測：
完成輸出濾波電感電流il、電網電壓v_grid、boost母線電壓vbus、電池電壓vpv、電池電流ipv、散熱器溫度v_temp、絕緣阻抗檢測v_r、漏電流檢測i_leak、逆變器輸出電壓vout_inv、1.5v參考電壓、2.048v參考電壓等11路模擬量的檢測。
(2)數字控制：
完成mppt、boost、全橋逆變電路的pwm控制、鎖相功能。
(3)io控制與檢測：
完成輸出繼電器等的控制、絕緣阻抗繼電器控制、正常燈與故障燈的控制、lcd顯示功能控制、rs485的接收/傳送控制功能。
(4)保護功能（待定）：
完成母線過欠壓、散熱器過熱，輸出過流，電網過欠壓、電網過欠頻、ln短路、漏電流過大、絕緣阻抗過小、pv過壓、pv過流、輸入過功率、e2prom讀寫錯誤、絕緣阻抗檢測繼電器故障、輸出繼電器故障、直流分量過大、一致性故障、sci232通訊故障、dc感測器故障、cfci故障、未連線電網故障、孤島檢測。；
(5)lcd顯示及驅動控制：
io口驅動
(6)eeprom讀寫（儲存資料待定）：
完成adc通道校正係數讀寫、系統配置資訊讀寫、事件記錄資訊讀寫功能，i2c通訊。
(7)rs485通訊：
模組與後台通訊。
(8)rs232通訊：
dsp之間通訊
3、從dsp控制板實現的主要功能如下：
兩路rs232通訊管理、相關保護功能
二、 控制板硬體方案
a) 電源方案
由輔助電源板（輸入為pv電壓）給控制板提供正負12v電壓。在控制板上將+12v再轉換為以下各種電源：
3.3v（開關穩壓，l5973）；
2.048v（專用晶元穩壓，ref3020aidbz）；
1.8v（lm1117線性穩壓）。
注：通訊電路的5v電源經12v由7805晶元完成。
b) 主dsp資源劃分方案
c）從dsp資源劃分方案
三、 程式架構
1、主從dsp單板軟體為典型的主迴圈程式+中斷服務程式的結構
程式總體架構如下圖所示：
2、主cpu模組時序和狀態控制迴圈程式：
模組時序和狀態控制迴圈程式框圖：
epwm1中斷流程圖如下所示：
3、從cpu模組時序和狀態控制迴圈程式：
模組時序和狀態控制迴圈程式框圖：
epwm1中斷流程圖如下所示：
4、中斷服務程式：
(1)epwm1的週期中斷
epwm1的週期中斷（高優先順序），epwm1的開關頻率20khz，設定為每1個開關週期產生一次中斷，即每50us產生一次中斷；在該中斷中負責ad進行資料取樣，boost控制器的計算、invertor控制器的計算、交流量的計算，sci(波特率為19200bps) (查詢方式)。
由於各功率變換器大都採用平均電流控制，要求epwm大都設計為對稱三角波連續增/減方式，而adc檢測的啟動時刻必須在epwm三角波的波頂或者波底處。本產品將adc檢測的自動啟動點選擇在epwm1的週期中斷處自動啟動所有adc檢測通道自動順序取樣。為了保證各電流取樣接近其平均值，把電流取樣，尤其是電感電流取樣放在轉換順序的最前面，而低速的檢測訊號和直流檢測訊號均放在後面。
注：定標原則為額定值對應4096。
pwm分配表：
4、定時器服務程式：
定時器t0：定時器t0設定為時基為1us，定時器週期為4294967296us。該定時器作用：在此基礎上用軟體產生5ms、1s的時鐘脈衝，用於各種功能的延時計數用。
5、 boost控制方案
方案一：開關頻率為20khz，取樣vpv、ipv值再採用導納增量法或者擾動觀察法實現mppt，此方案boost只實現mppt和完成公升壓，但不完成boost母線穩壓。
方案二：開關頻率為20khz，取樣ipv、uboost，採用電壓電流雙環實現boost母線穩壓，此方案boost只完成穩壓功能，不做mppt功能。（採用此方案）
6、逆變器控制方案
方案一：開關頻率為20khz，取樣母線電壓、輸出濾波電感電流、電網電壓，此方案逆變器實現母線電壓穩定在400v，輸出與電網同頻同相的正弦波電流。電網電壓作用：
實現軟體鎖相及前饋以解耦市電對輸出併網電流的影響。
逆變電路的控制分為併網電流內環和母線電壓外環雙環控制。電流內環控制併網電流跟蹤指令值iref並使iref和電網電壓同頻同相;電壓外環控制母線電壓為指令值uref並給定電流內環指令電流iref的幅值。控制框圖如下
lc型濾波器控制框圖
方案二：開關頻率為20khz，取樣vpv、ipv、vgrid、il，此方案逆變器實現mppt和並網。控制框圖如下（採用此方案）
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光伏併網電站技術要求0917
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