摘要：为了缓解动力问题，在彻底兼容现有供电体系的基础上，该体系选用风能和太阳能对电能进行补给的办法，而且顺便快速检测孤岛效应，快速并网和断网的功用。体系的功率电路部分选用全桥拓扑进行逆变，数字操控体系选用MCU-FPGA构架。由全硬件完结对外网市电的倍频作业，再由FPGA动态调全体系输出相位，让输出和外网市电完结同相位。MCU完结对太阳能电池板的最大功率点追寻(MPPT)，发电端电压欠压检测以及孤岛效应检测等功用。针对电力体系强电的特性并结合当今抢手的物联网技能，该体系人性化地规划了无线检测的功用，用户能经过手机，计算机或许手持式终端就能够了解当时体系状况。该体系创造性的规划方法既能够用于电厂的多动力并行发电，也合适家用，让家庭从用电的人物改变微型发电厂，然后大大的缓解动力问题。
关键词：风能；太阳能；孤岛效应；最大功率追寻；物联网
0 导言
近二百年来，人类运用煤、石油及天燃气作为动力，使生产力进步近200倍。可是化石动力逐渐干涸，而且污染等也很严重。跟着动力问题的日益突出，寻觅新式绿色动力已经是刻不容缓的问题。而在公认的绿色动力中，数太阳能和风能是最简略获取并高效运用的动力。
本文以太阳能，风能为中心，规划一个风景并网发电的模仿设备，能够将太阳能或许风能发电机的直流电压转换为沟通电，并检测外网沟通电的频率和相位，动态的调整自己的沟通电的波形，使得与外网电能同频同相。该设备在规划时考虑了发电机的内阻。在测验时以60 V直流稳压电源模仿抱负的太阳能电池板或许风力发电机，电源输入级串联一个30 Ω功率电阻模仿发电部分的内阻。
该设备体积细巧，本钱低价，易于量产，人界交互界面友爱，并顺便输入电压监控，输出过流监控实时动态相位监控等多种监控设置也使得该设备安全功用很好。稍加改动即可广泛使用。
1 计划证明
1．1 主功率电路拓扑计划
计划一：全桥逆变。
全桥由4只功率开关管管组成，分为2组，其间Q1和Q4为一组，Q2和Q3为一组，两组替换通断，输出沟通方波电压经LC低通滤波器后得到沟通正弦输出电压(见图1)。全桥型逆变器的输出滤波电容电压接连可测的。该电路输出经LC滤波后便能得到很好的波形。
计划二：双Boost DC／AC单级改换电路拓扑结构。
该结构由2个对称的电流双向活动的Boost DC／DC改换电路组成(见图2)。负载R跨接在两个%&&&&&%之间，经过两头电流的双向活动，然后在负载上完结沟通工频电压输出的作用。开关M1～M4均为由MOSFET和二极管组成的能量能够双向活动的可控开关。因为电路作业在彻底对称的状况下，因而对L1和L2的挑选特别灵敏，假如不对称则会照成输出波形失真。
计划二在正弦的正半轴和负半轴是两个滤波电路完结的，所以在波形的失真度上完结有难度，而计划一是由同一个电感滤波得到的，滤波后正弦失真度十分小。故选用计划一。
1．2 正弦波发生计划
计划一：选用专用SPWM芯片完结逆变。
现在的SPWM专用芯片外围电路简略，易于完结。可是很难完结本体系中对市电相位追寻和调整。故不选用本计划。
计划二：运用FPGA生成SPWM波形。
此计划的长处是简略准确便利地操控输出正弦波的相位和起伏，而且外围电路愈加简略，灵敏便利。相对于计划一更优化，故挑选此计划。
1．3 全体体系规划构架计划
总结上述挑选的计划，这儿挑选以数字电路为主，合作简练的模仿电路的结构。充沛的把数字的高集成度，高准确度，高性价比和高稳定性的特色和模仿大功率的特色有机的结合，较好地完结了规划要求。而且拓宽了无线监测功用，愈加实在体现了本规划的实践使用环境和展示愈加人性化的规划。总体计划见图3。
