基于FPGA的太阳能光伏并网逆变系统设计

系统硬件总体结构

本设计采用Xilinx公司FPGA XC2S50开发板开发平台，设计实现了光伏并网逆变系统，充分发挥EDK软核设计的强大优势，采用μC/OS II RTOS保证了系统的实时性和可靠性。系统完成了DC-AC变换、MPPT、并网、反孤岛效应功能。

系统采用分布式并网，通过GPRS模块和基于TCP/IP协议的客户机/服务器模式，实现了同远程监控计算机和监控手机的通信功能，可以接收来自远程监控计算机或监控手机的控制命令，并把实时环境参数通过无线方式传送到监控PC或监控手机，实现实时监控。

从功能上，本系统主要分为MPPT、DC-AC、同步控制、孤岛检测、环境参数采集、LCD显示、监控控制等几个模块。具体的系统结构框图如图1所示。

系统功能模块设计

本设计各个功能模块描述如下，主要由最大功率跟踪算法、同步控制算法、FFT频谱分析和孤岛检测、SPWM信号发生器控制程序以及实时监控程序等几个部分构成。本系统实时监控部分采用μC/OS II RTOS，应用软件基于RTOS设计。而对于系统中速度及性能要求较高的软件模块采用VerilogHDL设计硬件逻辑，提高系统的处理能力。