基于TMS320F28335DSP的控制系統(tǒng)框圖如圖4所示控制系統(tǒng)包括DSP芯片、輔助電路、檢測(cè)電路、PWM控制電路和通信接口電路?？刂破魍ㄟ^實(shí)時(shí)檢測(cè)太陽能電池輸出端電壓電流、風(fēng)機(jī)整流后輸出電壓電流、蓄電池端電壓與溫度的變化來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控，并通過PWM控制電路適時(shí)調(diào)節(jié)前級(jí)DC／DC電路中MOS管的導(dǎo)通時(shí)序使太陽能電池和風(fēng)機(jī)發(fā)出的不穩(wěn)定能源變?yōu)榭晒┛刂乒芾淼哪茉葱问剑?shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)與太陽能最大功率的輸出?；?a class="contentlabel" href="http://www.biyoush.com/news/listbylabel/label/DSP28335">DSP28335的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電控制系統(tǒng)如圖4所示。

2 系統(tǒng)最大功率跟蹤
由于風(fēng)機(jī)和太陽能電池的功率輸出曲線都具有非線性的特征，而且容易受外界環(huán)境和用電負(fù)荷的影響。因此，要提高風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的電能利用率，就需要控制系統(tǒng)不斷的調(diào)整風(fēng)機(jī)與太陽能板的功率輸出點(diǎn)，使系統(tǒng)功率輸出始終保持在最大功率點(diǎn)近。功率跟蹤實(shí)質(zhì)是對(duì)系統(tǒng)功率不斷檢測(cè)與調(diào)整的過程，通過對(duì)特定參數(shù)的檢測(cè)與調(diào)節(jié)，使風(fēng)機(jī)和太陽能電池實(shí)觀最大功率的輸出。文中采用了改進(jìn)擾動(dòng)法的最大功率跟蹤策略，其既保留了傳統(tǒng)擾動(dòng)法硬件電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)可以有效的提高跟蹤精度減少系統(tǒng)振蕩。改進(jìn)擾動(dòng)法最大功率跟蹤具體的算法思想是將固定步長(zhǎng)的跟蹤變?yōu)榭勺儾介L(zhǎng)的跟蹤，通過對(duì)太陽能與風(fēng)機(jī)整流后輸出電壓和電流的采集，計(jì)算得到此時(shí)的輸出功率P(t)，然后對(duì)輸出電壓施加一個(gè)正向的擾動(dòng)，計(jì)算得出施加擾動(dòng)后的輸出功率P(t+1)，然后對(duì)輸出功率P(t)、P(t+1)做比較，若P(t+1)>P(t)，則說明施加的擾動(dòng)方向是正確，可以按此擾動(dòng)方向繼續(xù)追蹤最大功率點(diǎn)；若P(t)>P(t+1)，則說明施加的擾動(dòng)方向是錯(cuò)誤，需要改變擾動(dòng)的方向。改進(jìn)擾動(dòng)法最大功率跟蹤的流程圖如圖5所示。

控制流程圖中d為輸出PWM波形的占空比，△d為占空比擾動(dòng)量，§為允許的誤差范圍值。通過對(duì)施加擾動(dòng)前后電壓的采集與功率的計(jì)算判斷最大功率跟蹤的方向是否正確，然后進(jìn)行下一次的采集、計(jì)算和判斷，如此循環(huán)直到找到最大功率點(diǎn)。系統(tǒng)最大功率的跟蹤，就是通過不斷地采集、計(jì)算和判斷進(jìn)行自尋優(yōu)的一個(gè)過程。在開始時(shí)采用較大的步長(zhǎng)跟蹤，隨著工作點(diǎn)不斷的接近系統(tǒng)最大功率點(diǎn)，則逐漸地減小擾動(dòng)步長(zhǎng)直到跟蹤到系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)。采用變步長(zhǎng)的擾動(dòng)跟蹤，可以使系統(tǒng)在較短的時(shí)間內(nèi)追蹤到最大功率點(diǎn)；同時(shí)在功率變化較小時(shí)采用小步長(zhǎng)擾動(dòng)跟蹤，可以降低系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差保證最大功率跟蹤的跟蹤速度與跟蹤精度。

3 仿真分析
本文應(yīng)用PSCAD電力系統(tǒng)仿真軟件建立了永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏電池的仿真模型并構(gòu)建了基于改進(jìn)擾動(dòng)觀察法的小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤的仿真模型，如圖6～8所示。