文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
模块化光伏逆变器的集中控制系统的设计与实现
姓名:曾晗
申请学位级别:硕士
专业:软件工程
指导教师:沈刚
2010-05-11
华中科技大学硕士学位论文
摘要
近年来,太阳能发电技术被视作最有前途的绿色能源发电技术之一。太阳能发
电系统的核心是一组光伏逆变器。相对于传统的集中式光伏逆变器而言,模块化光
伏逆变器具有可靠性高,维修方便以及可在线扩容等优点,是一种极具发展前景的
光伏逆变器。由于在模块化光伏逆变器中需要统一控制各发电模块的 MPPT
(Maximum Power Point Tracking,最大功率点跟踪),选择适当的运行方式,及时发
现运行故障并控制整个光伏逆变器的整体散热,因此在模块化光伏逆变器中设置一
套集中控制系统有着十分重要的意义。
根据模块化光伏逆变器的工作特点,经过分析与比较后,选择以了 Microchip 公
司的 PIC24FJ64GA006 单片机为核心,辅以温度采集器,按键面板以及通信接口芯
片等外设搭建集中控制系统的硬件平台;同时,选择与单片机配套的 MPLAB IDE
集成开发环境,用 C 语言编写了系统的软件。在集中控制系统与各发电模块以及更
高一级的远端监控系统之间传递数据采用了串口通信技术,具体为集中控制系统与
各发电模块之间采用了 SPI(Serial Peripheral interface,串行外围设备接口)通信技
术,与远端监控系统之间的通信采用了 RS232 通信技术。
集中控制系统处于整个模块化光伏并网逆变器的中间层次,连接底层的发电模
块以及更高一层的远端监控系统。集中控制系统的主要功能为接收各发电模块上传
的数据,并进行处理生成各种指令,下达到各模块指导各模块的 MPPT,变压器换挡,
系统经济运行以及逆变器的整体散热等工作;当系统发生故障时能做出初步处理并
发出报警信号;根据远端监控系统下达的指令,将光伏逆变器的运行数据上传至远
端监控系统。

关键词:模块化光伏逆变器集中控制系统串口通信

I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
In recent years, the solar power technology is regarded as one of the most promising
green energy power generation technologies. The core of a solar power system is a group
of photovoltaic inverter. Compared with the traditional centralized photovoltaic inverter,
the modular photovoltaic inverter is highly reliable, easy to maintain, and as well as the
advantages of online capacity expansion, so it is to be seen as a very promising
photovoltaic inverter. As in the modular photovoltaic inverter, the MPPT of the power
generation modules needed to be controlled on one pace, and the system should operating
in the most economical mode, finding the fault during operating and control the overall
cooling of the system, so it is useful to set a centralized controller in the modular
photovoltaic inverter.
After analysis parison, the Microchip's PIC24FJ64GA006 micro controller is
chosen to be the core of the centralized controller. The microcontroller, together with the
peripherals, such like the keys, the temperature sensor and municati