潘玉良,等:光伏发电系统最大输出效率探索

系统的应用中十分有用。

7　结束语

本文提出的太阳能发电系统的最大效率跟踪方法,是改善和提高该类系统效率的一项十分有用的技术。系统的总效率不但与太阳能电池的转换效率有关,同时与DC-DC逆变器的效率也有关,当检测对象选择为输出电流I时,不断地寻求得到最大输出电流I,就能得到整个发电系统效率的最佳值。

图5　时间、电流、K变量的关系

以上是光伏发电系统最大输出效率的优化方

法,在实际系统的控制和操作中也可运用人工智能单变量最大值实时搜索方法来实现,参见图4,检测对象为输出电流I,目标为I→max。通常太阳能发电系统是一较平稳的渐变系统,因此,该方法在实际

参　考　文　献

1　林珊,许劲松,冯垛生.太阳能发电系统的DC/DC电路

单元.新能源,2000.22(11):27～30

2　催岩,顾庆云等.8098单片机光伏电站控制器的研制.新能源,1997.19(3):1～3

3　赵富鑫,魏彦章.太阳能电池及其应用.北京:国防工业出版社,1985.2　■

(上接第34页)

　ECTOR(WIDTH　R-1DOWNTO0));

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就可输出该时得正弦值。

上述描述实际上是调用了Altera公司的参数化模块库(LPM)中的一个元件。元件描述后,只要在程序中用Genericmap和portmap语句映射该元件即可。所要注意的是,上述口信号remainder是numerator和denominator模运算的结果,所以应将remainder与denominator/2相比较,实际结果应在比较的基础上决定加1还是不加1。4.3　定时器设计

定时器根据运算器传来的定时数据定时。它可以通过对基准时钟计数来实现,当定时时间一到,就触发波形的输出。

设计中采用了两个计数模块来同时计数,一个模块计数时钟的上边沿,而另一模块则计数时钟的下边沿。这样相当于使系统时钟频率提高了一倍,充分利用了系统资源。4.4　波形输出

波形输出是当定时器满足定时要求触发后就输出此时的正弦值,多个点的触发输出就形成了一个正弦波。

为节省芯片资源,这部分求某时正弦值的功能不采用构造运算器来算出正弦值,而是利用查表结构。象Xilinx公司FPGA芯片则可以利用CLB块来配置RAM或直接利用Logiblox来生成。还有象Altera公司的Flex10k系列就用查找表结构(LUT)来构建片内ROM或RAM。在工程文件中创建RAM或ROM块以后,可以通过将各时刻的正弦值(以ASCII字符表示)写进MIF文件(初始化文件)中,从而存储在RAM或ROM块中。在定时器触发后生成该时的地址,通过查询该RAM或ROM块

5　芯片的具体实现

本系统的FPGA采用Altera公司的Flex10k系列芯片。芯片利用开发软件Max+plusII将各个模块(图1虚线框部分)用VHDL语言描述并输入,由软件自动编译、综合、布局和布线,生成编程用的数据文件,加载到FPGA的配置存储单元。对FPGA芯片进行配置可有多种模式,由于本系统中有单片机,所以采用串行从模式,省掉了用一片EPROM来存储编程数据。当系统上电时,单片机自动将存在其内部的配置数据送到FPGA内部存储单元中。

6　结束语

系统通过引进现场可编程门阵列芯片FPGA,来实现波形发生器这一模块,且将周围其他数字逻辑电路也集成至该芯片中。这样既可以解决了系统的特殊性,又增强系统抗干扰性,提高控制精度,也简化了调试。此外,本系统还将波形发生器、滤波器等硬件通过VHDL语言在FPGA芯片中实现,而将控制算法等软件用FPGA这一硬件来实现,使系统体现出“硬件软化,软件硬化”这一重要特点。

参　考　文　献

1　Altera公司.TheProgrammableLogicDataBook.20002　JesseH.Jenkins.DesigningwithFPGAandCPLD.

1995

3　张明勋.电力电子设备设计和应用手册.北京:机械工业

出版社,1990.6

4　天水红山试验机厂.PLG-10型高频疲劳试验机技术讲

座.1980.1　■