[实用新型]一种基于STM32的光伏并网孤岛检测控制系统

说明书

本实用新型提供一种基于STM32的光伏并网孤岛检测控制系统，包括光伏发电系统，Boost电路模块，DC/AC逆变器，RLC负载，交流电网系统，STM32控制器，LCD液晶显示模块，霍尔电流传感器，霍尔电压传感器，信号处理模块，孤岛检测模块，SPWM控制模块，IR2111驱动模块，AD采集模块，EPWM模块，MPPT模块，本实用新型使用模块化串并联结构的组建模拟直流源，硬件结构灵活，适应性强。

技术领域

本实用新型设计一种基于STM32的光伏并网孤岛检测控制系统，属于光伏发电领域。

背景技术

近年来国内对新能源的利用越来越重视，其中光伏发电为重要的新能源之一，光伏发电技术也得到长足发展。为提高光伏发电系统的能量转换效率，达到最佳的安全性能，主要从并网DC/AC逆变器控制策略，最大功率跟踪和孤岛效应检测这三个方面进行研究。其中孤岛效应的检测关系到电网能否安全、可靠、稳定的运行，因此得到广泛的关注和深入研究。所谓孤岛效应，是指如果并入电网的发电装置，在电网由于检修或者故障而断电的情况下，这个发电装置没有及时有效的检测到电网的断电状态，仍然向电网馈送电能并向本地负载提供电能的现象。孤岛效应发生之后，公共连接点的电压、频率以及谐波都会发生相应的改变，光伏配电系统的设备、用户的设备和相关的工作人员的安全都会受到严重威胁。因此分布式光伏发电系统在断电后必须要及时检测出孤岛状态。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种光伏并网孤岛检测控制系统，采用反馈频率偏移法对孤岛效应进行检测，以STM32作为控制器，把检测到的信号经行处理分析，进而对孤岛效应进行控制。为了实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

本实用新型提供一种光伏并网发电的孤岛效应检测控制系统，所述检测控制系统包括：

光伏发电系统，Boost电路模块，DC/AC逆变器，RLC负载，交流电网系统，STM32控制器， LCD液晶显示模块，霍尔电流传感器，霍尔电压传感器，信号处理模块，孤岛检测模块，SPWM 控制模块，IR2111驱动模块，AD采集模块，EPWM模块，MPPT模块。

所述光伏发电系统，Boost电路模块，DC/AC逆变器，RLC负载，交流电网系统依次相连。 LCD液晶显示模块，霍尔电流传感器，霍尔电压传感器，信号处理模块，孤岛检测模块，SPWM 控制模块分别与控制器STM32相连。

所述SPWM模块通过IR2111驱动模块与DC/AC逆变器相连，霍尔电压传感器检测DC/AC逆变器与电网在公共点P_cc处电压，霍尔电流传感器检测DC/AC逆变器输出电流。

所述AD采集模块与光伏发电系统输出端和Boost电路输入端相连，AD采集模块依次通过 MPPT模块，EPWM模块与Boost电路控制端相连。所述LCD液晶显示模块负责显示测试结果，所述光伏DC/AC逆变器负责将直流电转换成交流电，所述STM32控制器用于完成核心控制功能。

进一步：光伏发电系统的输出电压和电流通过电流电压传感器采集模拟信号，经过AD采集模块送入MPPT跟踪模块产生当前的最大功率跟踪点，MPPT跟踪模块根据处理结果送入EPWM模块输出占空比为D的扰动信号对电路进行扰动控制，不断改变BUCK电路的输入电流和光伏阵列的输出电压，使其与光伏阵列最大功率点所对应的电压相匹配，从而使光伏阵列始终输出最大功率。此部分采用DSP-TMS320F28335芯片控制，该器件具有精度高，成本低，功耗小，性能高，外设集成度高，数据以及程序存储量大，A/D转换更精确快速等优点。

进一步：信号采样部分包括霍尔电压传感器检测公共点电压以及霍尔电流传感器检测 DC/AC逆变器输出电流两部分，其检测结果都需要经过调理电路转换为STM32单片机能识别的信号。