2.3环境检测系统
环境检测系统包含总辐射表,温度监控,防辐射罩,数据采集器可以用来测量光谱范围为0.3-3μm的太阳总辐射,也可用来测量入射到斜面上的太阳辐射,如感应面向下可测量反射辐射,如加遮光环可测量散射辐射。温度探头安装在防辐射罩内,这样可以防止太阳光照射到传感器上,以确保测量数据的准确性。数据采集器具有多个单端通道,脉冲通道,数字通道,可进行数据的远程传输。环境检测系统安装结构见图4。
图4.环境检测系统安装结构
3.系统工作流程
图5.光伏发电系统程序流程图
3.1系统启动
DSP上电或复位后,控制系统首先对输入的按键进行自检,如果按键正常则应检查显示器件正常与否。如果键盘与显示器件均正常,开放与键盘、电路、全桥逆变器控制有关的中断。反之,通过显示器件发出报警信号。光伏器件在电路开始工作前处于开路状态,此时输出电压最高,但该电压不能满足后级逆变器对直流母线电压的要求,因此需要BOOST电路将其升至规定的直流母线电压。电路启动后,BOOST电路的占空比与逆变器的调制度不断增加,逆变器的输出电压幅值也不断增加。当逆变器的输出电压达到额定值后,电路的占空比停止调整,全桥逆变器的调制度维持在原来的状态。此时发出直流母线电压正常信号并等待工作人员输入运行模式如无命令输入,系统自动并网运行。如果逆变器的输出电压始终达不到额定值,系统将停止工作。在此过程中,光伏并网发电系统空载运行系统无功率输出,故逆变器采用输出电压瞬时值控制方式。
3.2并网过程
逆变器并网工作前需检测逆变器的输出电压与电网电压的相位、频率及幅值的误差是否在允许范围内,如果误差满足要求控制器发出并网命令,逆变器与电网连接开始并网工作。如果误差较大,DSP将根据误差情况调整逆变器的工作,使逆变器的输出电压满足频率、相位及幅值与电网相同,即锁相。与本系统锁相工作相关的采样信号是通过模拟器件处理的,获得频率和相位信号后由调整逆变器的输出频率、相位及电压幅值使其与电网相同。
3.3并网运行
并网过程完成后,随着控制电路的启动,光伏器件的输出功率从零逐步向最大功率点靠近,同时系统要保证直流母线电压仍在允许范围内。逆变器并网运行时采用电流控制的方法,该方法根据光伏器件的输出功率和电网电压的有效值计算出逆变器的电流参考信号,再根据电流参考信号与逆变器输出电流产生的误差对逆变器进行控制,使逆变器的输出功率跟随光伏器件输出功率变化而变化。
4.系统实验与结论
系统调试完成后进行了多种天气下的试验以积累实验数据和并网运行经验。运行过程中每分钟记录一次相关数据及相应时间,最后将所记录数据进行描绘,记录数据包括光伏器件输出电压、输出电流及输出功率。经过1个月连续稳定运行,验证了并网发电系统的实用性。
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