2.3環(huán)境檢測系統(tǒng)
環(huán)境檢測系統(tǒng)包含總輻射表，溫度監(jiān)控，防輻射罩，數(shù)據(jù)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(yīng)面向下可測量反射輻射，如加遮光環(huán)可測量散射輻射。溫度探頭安裝在防輻射罩內(nèi)，這樣可以防止太陽光照射到傳感器上，以確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)采集器具有多個單端通道，脈沖通道，數(shù)字通道，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。環(huán)境檢測系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)見圖4。
圖4.環(huán)境檢測系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)
3.系統(tǒng)工作流程
圖5.光伏發(fā)電系統(tǒng)程序流程圖
3.1系統(tǒng)啟動
DSP上電或復(fù)位后，控制系統(tǒng)首先對輸入的按鍵進(jìn)行自檢，如果按鍵正常則應(yīng)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(guān)的中斷。反之，通過顯示器件發(fā)出報警信號。光伏器件在電路開始工作前處于開路狀態(tài)，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(guī)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(diào)制度不斷增加，逆變器的輸出電壓幅值也不斷增加。當(dāng)逆變器的輸出電壓達(dá)到額定值后，電路的占空比停止調(diào)整，全橋逆變器的調(diào)制度維持在原來的狀態(tài)。此時發(fā)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(tǒng)自動并網(wǎng)運行。如果逆變器的輸出電壓始終達(dá)不到額定值，系統(tǒng)將停止工作。在此過程中，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)空載運行系統(tǒng)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(wǎng)過程
逆變器并網(wǎng)工作前需檢測逆變器的輸出電壓與電網(wǎng)電壓的相位、頻率及幅值的誤差是否在允許范圍內(nèi)，如果誤差滿足要求控制器發(fā)出并網(wǎng)命令，逆變器與電網(wǎng)連接開始并網(wǎng)工作。如果誤差較大，DSP將根據(jù)誤差情況調(diào)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(wǎng)相同，即鎖相。與本系統(tǒng)鎖相工作相關(guān)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(diào)整逆變器的輸出頻率、相位及電壓幅值使其與電網(wǎng)相同。
3.3并網(wǎng)運行
并網(wǎng)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(tǒng)要保證直流母線電壓仍在允許范圍內(nèi)。逆變器并網(wǎng)運行時采用電流控制的方法，該方法根據(jù)光伏器件的輸出功率和電網(wǎng)電壓的有效值計算出逆變器的電流參考信號，再根據(jù)電流參考信號與逆變器輸出電流產(chǎn)生的誤差對逆變器進(jìn)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(tǒng)實驗與結(jié)論
系統(tǒng)調(diào)試完成后進(jìn)行了多種天氣下的試驗以積累實驗數(shù)據(jù)和并網(wǎng)運行經(jīng)驗。運行過程中每分鐘記錄一次相關(guān)數(shù)據(jù)及相應(yīng)時間，最后將所記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行描繪，記錄數(shù)據(jù)包括光伏器件輸出電壓、輸出電流及輸出功率。經(jīng)過1個月連續(xù)穩(wěn)定運行，驗證了并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的實用性。
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