龙源期刊网http://www.qikan.com.cn基于ＤSP的储能变流器开发ﻫ作者:张飞万乐斐刘亚ﻫ来源：《科技资讯》20１6年第３1期摘要:微电网储能系统里的能量转换系统是一个极其重要的组成部分，有充电与电能回网“”的作用，储能变流器控制系统的性能关系到微电网中储能系统的稳、准、快三要素。微网运行时,逆变器并网电压的相位、幅值、频率能否符合并网要求,是否可以实现无缝切换是储能变流器要求状态转换时的必要条件。本文给出了储能变流器的结构,并基于一特定实例,对储能变流器进行了设计,设计了基于ＤSPTＭS320Ｆ２８３35的算法流程图,并且进行了仿真验证。关键词：储能；变流器;软件算法；仿真模型;中图分类号:TM４6文献标识码：A文章编号：16７2-3791(2016)11(a)－00０0-0０0引言双向储能逆变器能根据电网供应自动智能选择工作在储能状态还是逆变状态,根据电力系统供应情况,电力充足时，逆变器工作在储能状态，为蓄电池,飞轮储能，超级电容等设备充电。用户用电量过负荷或者电网由于紧急因素突然断开时，储能变流器工作在逆变模式,将存储的电能逆变为交流电。储能变流器其控制策略、硬件性能、软件算法与微电网的安全、稳定、高效和经济运行密切相关。本文在传统变流器的拓扑结构的基础上，对储能逆变器进行改进设计，总结了理论框架、软件算法设计流程，并基于MＡTLAB仿真平台搭建储能变流器系统仿真模型,为了提高编码效率，利用了将MATLＡＢ／RTW工具与SIＭULＩＮK相结合启动ＣCS生成代码的方法。系统包括控制系统和主电路。总体设计如图1.1所示。１.１三相储能逆变器总体设计图1储能变流器的硬件设计主电路包括直流源、稳压电容（电解电容）、三相半桥电路、ＬCL滤波器、并网开关、变压器六部分组成。逆变桥采用ＩGＢTFF75R12RT3半桥模块,为了防止高频开关管寄生参数等引起的高次谐波，并减小开通时刻对开关管电压冲击,在ＩＧBT半桥模块两端并联3只高频电容，型号94１C１２P47K－F。控制系统基于ＤSPTMS32０F283３5芯片,完成采样、功率管驱动、故障保护、主电路接触器开关等工作。１．１温度采样电路设计为保证变流系统和开关管的安全，设计如下的温度检测保护电路。电阻分压平衡电路和差分放大电路组成了温度检测电路。温度的保护点选择为１20℃。温度检测由负温度系数的热敏电阻Ｒ57421V21０３H0６2来实现,在2５℃条件下，该热敏电阻的阻值是1０K，温度升至1２0℃时，阻值是270Ω。在室温的条件下差分放大电路的输出为零，温度随着系统的不断运行温度可能会升高,当温度升高到120℃时,进行温度保护。此时的输出电压与热敏电阻的关系为（式1.1）龙源期刊网http://www.qikan.com.cn代入公式(１.１）得为1.７2Ｖ。当温度检测转化后的电压达到1．７２Ｖ时，DＳP进行相应的温度保护程序。1.2保护电路设计储能变流器工作出现异常，或者采样信号超出设定的范围时，需要采取保护措施，保护ＤSP及整个系统的安全。充电时要防止过充,放电要防止过放。蓄电池上限保护电压取500V,被图中电阻Ｒ58、R５９、R60分压为2.５V，基准电压5V被R61、R６2分压成2.5V,电池过充导致电压比５00V高时，比较器Ｕ1５A输出高电平信号，DSP转入相应的保护程序。蓄电池下限保护电压取360V，被电阻Ｒ58、R５9、Ｒ60分压成1.8V，基准电压是5V电压被R64、R6５分压成1.8V,一旦电池的电压低于３60V,比较器U1５6输出高电平信号，DSP转入相应的保护程序。设计的蓄电池保护原理图见图１.3。２储能变流器的控制策略与软件设计逆变器算法程序包括:1．SPLL软件锁相环;2.SVPWM算法编程与实现;3．PQ、ＶF控制算法编程与实现；4．PＩＤ/PＩ调节算法与参数调制；5.１4路ADC采集算法(包括中断程序,选择程序启动源)；6.保护程序:过欠压（直流)保护、过欠频（电网频率)保护、过流保护、过温保护。2．１Ａ/D采集程序设计三相逆变器输出的三相电流和电压信号,电网的三相电压信号,ＩGBT的温度信号,以及蓄电池的直流电压和直流电流信号。AD程序流程图见图2．1。2．２ＳVPWＭ程序设计ＳVPWＭ是基于电机旋转磁场的一种控制方法。其输出要比SPWM谐波含量少,器件损耗少,而且编程简单。编程流程如图2.２所示2.３数字锁相环的设计为了输出...
