為應對氣候變化、緩解能源緊張,世界各國正推動化石能源體系向低碳能源體系轉變,光伏電站是目前極具發展潛力的綠色電力開發項目。光伏逆變器作為光伏電站的轉換設備,其功能在整個電站中起著重要作用,近年來得到快速發展。根據WoodMackenzie數據,預計到2025年全球光伏逆變器市場空間將達到300GW,對應市場規模達180億美元。
光伏逆變器是光伏發電系統主要部件之一,它連接光伏方陣和電網,控制電池的充電和放電過程,進行交直流的變換,是確保光伏電站長期穩定運行的關鍵。光伏逆變器在整個光伏系統中成本占比雖不高,約8~10%,但卻承擔著整個系統的交直流轉換、功率控制、并離網切換等重要功能,并負責整個光伏系統的智能化控制,起著至關重要的作用。
光伏逆變器的目的是用最大功率點追蹤(MPPT)技術來從太陽能板抽取最大可能的功率,將清潔能源反饋到電網,這就需要功率級電壓和電流必須被準確采樣,并且需要為DC/DC和DC/AC中的電源開關準確生成脈寬調制(PWM),這些功能的實現都需要主控MCU來協助。同時,MCU也為逆變電路提供過載、短路保護,以及更多智能化功能,包括外界通訊、數據傳輸、人機交互等,MCU無疑是光伏發電控制逆變系統中不可或缺的核心部件。目前雅特力AT32F435、AT32F403A、AT32F421等產品系列已成功應用在光伏逆變器應用中。
AT32 MCU在光伏逆變器中的應用
● 逆變驅動:
AT32F435憑借288MHz超高主頻及豐富高性能外設優勢,可以高效地處理逆變器的復雜控制演算法,替代DSP,實現降本增效
3個高級計時器可輸出三相互補PWM波形,滿足正弦波逆變需要的高頻波形
3個高達5.33Msps采樣率的12位高速ADC,更有助于精準測量面板的電壓和電流,滿足逆變器驅動電路所需的高精度控制要求
● 通訊和HMI:
AT32F403A主頻高達240MHz,SRAM最大可配置224KB,可以高效地處理各類通訊和HMI交互,滿足逆變器與外界通訊、人機交互等更多智慧化控制的需求
SPIM可接QSPI flash,傳輸速率最高可達90MHz,可快速存儲日志等資料
● 監控模組:
AT32F421主頻高達120MHz,1個取樣速率高達2Msps的12位15通道高速ADC,充分滿足高速獲取資料的需求,最大限度縮短光伏系統的關斷時間,確保系統安全。
雅特力AT32 MCU光伏逆變器具有智能、安全、高效、高可靠性等特點,能夠提升電能質量,為電網提供更加穩定、諧波含量較少的純凈電流,同時保障電網安全穩定,提升系統發電效率。AT32 MCU以其高效能、高穩定性、高性價比的優勢,打造了更安全、高效、智能的光伏應用方案,助力社會綠色低碳可持續發展。