PIC16F877A的光伏并网发电装置设计＊

白炳良，谢碧莲

（漳州师范学院 物理与电子信息工程系，漳州 363000）

引 言

新能源是21世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的可再生能源，是满足未来全球电力需求的法宝。能源短缺、环境污染等问题的日益突出使太阳能电池备受青睐。当前太阳能光伏产业发展迅速，利用现代电能变换技术实行光伏逆变控制，具有很好的潜力［1－2］。本文将单片机技术与SPWM技术相结合，设计了一种用软件产生SPWM波的方法。结合功率器件具有高速、大电流的特点，研制出光伏并网的逆变电源，通过改变调制深度（即采用不同的脉宽组）实现了良好的稳压控制［3］。系统能够实现频率相位跟踪，具有过流、过压、短路保护（报警并停止输出SPWM波）等功能，自动稳压性能好，输出波形失真小，可为工业上实现光伏并网提供参考。

研究电能逆变技术不仅对提高能源利用率、减少污染具有巨大的作用，而且还能满足各种用电设备对不同电压、频率的需求。

1 系统设计任务

设计并制作一个光伏并网发电模拟装置，其结构框图如图1所示。用直流稳压电源Us和电阻Rs模拟光伏电池，Rs＝30～36Ω；UREF为模拟电网电压的正弦参考信号，频率fREF为45～55Hz；T为工频隔离变压器，变比n2：n1＝2：1，n3：n1＝1：10，将 UF作为输出电流的反馈信号；负载电阻RL＝30～36Ω。

图1 并网发电模拟装置结构框图

2 系统设计思路

2.1 系统框图及工作原理

图2为系统框图。系统以PIC16F877A单片机为核心，由I／O口产生的SPWM信号控制DC—AC逆变电路，通过LC滤波器获得正弦波；……