研旭光伏并网发电仿真平台

研旭光伏并网发电仿真平台

　　公司简介

　　南京研旭新能源科技有限公司由南京研旭电气科技有限公司全资投资成立，主要专注于太阳能和风能等可再生能源电源产品以及相关机电节能产品的研发、生产、销售、服务和投资，公司研发团队实力雄厚，与国内多所知名大学和研究院有良好合作，公司生产的产品质量稳定，服务到位，具有性价比较高的优势，产品与服务受到广泛客户的好评以及业界的称赞。

　　公司自成立以来，已形成五大独具优势，具有超高性价比的产品系列，主要产品如下，光伏并网发电系统，光伏离网发电系统，风力发电并网系统，新能源实验仿真平台，新能源系统集成方案，推出的产品在多个实验室以及工程中得到使用，获得好评。在当前阶段，研旭将精力主要集中于中小功率的新能源技术以及产品的推广、应用、研发、生产，期待能将太阳能、风能这样的可再生洁净能源能以极高性价比为广大民众服务，为社会服务。

　　“激流勇进，合作共赢”，在新时代的浪潮中，研旭将是一个勇敢的、热忱的、开放的弄潮儿，期冀着研旭能为各新老客户带来更好，性价比更高的新能源产品，也希望着研旭如那初升旭日，冉冉升起，不断温暖大家。

　　研旭分布式微电网开源实物仿真平台介绍

　　研旭分布式微电网开源实物仿真平台，是针对目前高校和企业的科研人员开展的新能源项目研究推出的一系列开放式的二次开发科研平台，结合新能源发电技术、电力电子技术、DSP技术和通讯技术等几大核心技术推出的一系列高端的是实物仿真平台。研旭实物仿真平台，集成了核心控制、驱动控制、信号采集、功率放大、各类监测和保护硬件，支持多种CPU、DSP以及FPGA等硬件的快速原型开发系统，为用户提供了一个从算法仿真到硬件实现的系统级开发方案。同时研旭实物仿真平台提供开放式的软硬件资料，包含整体设备的硬件图纸（包含所有板卡的原理图纸、PCB图纸和柜体电气连接图）、DSP工程代码（包含工程框架源代码、底层驱动代码、各类保护代码和算法库）。

　　研旭实物仿真平台特点

　　研旭分布式微电网开源实物仿真平台兼具实训演示和科研开发的功能。

　　（1）自由性：用户可根据实际情况自由添加或者裁剪平台的某些功能、可自由的选择输入源（实物能源或者模拟能源）、可自由的定制平台功率、平台输入电压范围、平台尺寸等；

　　（2）开放性：开发给用户系统所有硬件设计原理图（protel 版）、印刷电路板PCB（PDF版）、硬件设计说明、软件源码工程（CCS环境）、软件设计流程图、底层驱动代码、算法静态库、监控软件源码等；

　　（3）高端性：主控单元CPU采用目前最为高端的TMS320F28335浮点型DSP，其内部具有强大的运算能力以及丰富的外设资源。从而使得复杂的逆变算法轻而易举的实现。

　　（4）直观性：平台不管是从硬件角度还是从软件角度，都具有很好的直观性。用户不仅很容易看到平台的硬件组成、元件选型、布线连接，还可以通过监控中心了解到软件控制流程、系统运行信息、输出波形质量等；

　　（5）安全性：平台的硬件和软件设计了健全的保护机制，包括硬件中的断路器、接触器、防雷器、隔离变压器等，还有软件中的直流过欠压保护、孤岛保护、过温保护、交流故障保护等；

　　（6）易学性：研旭公司专门的人员提供现场培训以及平台本身也自带很多易于操作的实验。培训课程包括硬件培训（硬件组成和设计原理）、软件培训（驱动解析、算法原理）、操作培训（实验安全操作步骤）。平台自带的实验是将系统功能拆分后得到的，用户通过一步步的拆分实验，循序渐进的来了解系统整体的工作原理。如采集波形实验、保护实验、MPPT实验、SVPWM算法实验等；

　　（7）拓展性：用户可以在平台上进行二次开发。如添加用户自己的MPPT，添加用户自己的滤波算法、添加用户自己的控制算法等等，这样可以对平台的功能拓展的更加完善、更加强大。

　　研旭光伏三相并网逆变器开放平台控制方案

　　研旭光伏三相并网发电平台采用PWM逆变器将光电池输出的直流电逆变为三相交流电，通过三相变压器隔离升压并网，逆变器实现光电池最大功率跟踪控制和并网电流控制。太阳能并网发电系统主要由太阳能电池阵列、并网逆变器组成，如图1所示。

　　图1 太阳能并网发电系统

　　研旭光伏发电仿真平台主要由直流输入源（光伏组件或者光伏模拟源）、IPM逆变功率单元、DSP主控单元、监控中心、电抗器、变压器等几部分组成。系统的核心为DSP主控单元，其主要功能是：

　　、将直流电能转为与主网电压同频同相的交流电能，并馈送给主网，同时会监测各类故障信息，实时保证正常工作；

　　、根据反馈值跟踪直流源（光伏组件或者光伏模拟源）的最大功率输出（MPPT）；

　　、将系统工作的所有信息上传至监控中心。

　　其他特性

　　并网逆变器使用三菱IPM，电流150A，耐压1200V，母线使用500V电解电容

　　网侧并网升压三相变压器额定容量10KVA，变比380/120，初级次级星形联结方式。

　　并网逆变器采用TI浮点DSP进行控制，使用一套研旭TMS320F28335的DSP控制板。

　　采用一台研旭YX—XDS510仿真器完成系统控制算法的调试。

　　图2 研旭光伏发电仿真实验平台总结构

　　仿真实验内容及例程（开放）

　　基础实训实验：

　　（1）光伏的I-U 特性测试实验

　　（2）光伏的输出功率特性实验

　　（3）光伏监控中心软件操作实验

　　（4）PWM输出实验

　　（5）直流电压、电流采集实验

　　（6）交流电压、电流采集实验

　　（7）并网逆变器安全保护和设计实验

　　（8）并网逆变器通讯测量实验

　　（9）孤岛效应实验

　　（10）实验数据保存实验

　　进阶开放实验：

　　（1）光伏控制策略及编程实验

　　（2）最大功率跟踪MPPT原理及控制实验

　　（3）外环电压PI算法及控制原理实验

　　（4）内环电流PI算法及控制原理实验

　　（5）SVPWM算法原理实验

　　（6）发电性能及电能质量检测实验

　　培训服务内容

　　（1）硬件部分

　　平台系统整体组成介绍

　　主控单元

　　、TMS320F28335 介绍

　　、传感器与ADC采集电路介绍

　　、PWM 电路介绍

　　、通信电路介绍

　　、硬件保护电路介绍

　　逆变功率单元

　　、IPM介绍

　　、IPM驱动电路介绍

　　、IPM保护电路介绍

　　编码器

　　、增量式编码器介绍

　　、差分接收电路介绍

　　液晶显示电路介绍

　　（2）软件部分

　　平台软件整体框架介绍

　　开发环境介绍

　　驱动

　　、系统初始化介绍

　　、ADC驱动介绍

　　、PWM驱动介绍

　　、SCI驱动介绍

　　、总线驱动介绍

　　、GPIO驱动介绍

　　、QEP驱动介绍

　　、CMD编写介绍

　　算法介绍（包括整流测和逆变侧）

　　算法介绍（包括可控整流MPPT和不控整流MPPT）

　　控制介绍

　　软件保护程序介绍

　　（3）操作部分

　　接线操作介绍

　　开机顺序介绍

　　关机顺序培训

　　监控中心

　　（1）主界面

　　此界面主要显示了系统工作的运行信息以及运行状态、所有实验控件、系统的启停控件、以及实时的电压电流波形控件；

　　（2）实时波形采集界面

　　此界面显示了发电机组输出电流波形、整流器输出直流电压和直流电流波形、逆变器输出交流电压和交流电流波形。

　　（3）SVPWM算法界面

　　用户在此界面可以进行SVPWM算法验证，同时可以对SVPWM算法结构一目了然。包括对整流测SVPWM算法结构和逆变侧SVPWM算法结构。

　　（4）MPPT实验界面

　　实验包括可控整流和不可控整流，用户可以对比二者的区别；

　　（5）历史保存界面

　　用户可以将波形或者运行信息等数据保存起来，以供后续处理。