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1．2 基于DSP28335的控制系统
本文控制系统以TMS320F28335型DSP为核心，TMS320F28335型数字信号处理器是TI公司推出的一款TMS320C28X系列浮点DSP控制器。与定点DSP相比，28335型DSP在降低成本减小功耗的同时提高了系统的总体性能，增加了外设的集成度以及数据域程序的存储量使A／D转换更加精确与快速。TMS320F28335采用高性能的静态CMOS技术主频可达150 MHz，同时有多达18路的PWM输出，12位16通道ADC，可实时快速完成双向AC／DC变换器的采样、控制和计算等要求。32位浮点处理单元和哈佛流水线总线结构，能够快速执行中断响应，较高的数据处理精度可以使用户快速编写控制算法从而缩短了开发周期，降低软件开发的复杂程度。

基于TMS320F28335DSP的控制系统框图如图4所示控制系统包括DSP芯片、辅助电路、检测电路、PWM控制电路和通信接口电路。控制器通过实时检测太阳能电池输出端电压电流、风机整流后输出电压电流、蓄电池端电压与温度的变化来实现对整个风光互补发电系统的监控，并通过PWM控制电路适时调节前级DC／DC电路中MOS管的导通时序使太阳能电池和风机发出的不稳定能源变为可供控制管理的能源形式，并实现风机与太阳能最大功率的输出。基于DSP28335的风光互补发电控制系统如图4所示。

2 系统最大功率跟踪
由于风机和太阳能电池的功率输出曲线都具有非线性的特征，而且容易受外界环境和用电负荷的影响。因此，要提高风光互补发电系统的电能利用率，就需要控制系统不断的调整风机与太阳能板的功率输出点，使系统功率输出始终保持在最大功率点近。功率跟踪实质是对系统功率不断检测与调整的过程，通过对特定参数的检测与调节，使风机和太阳能电池实观最大功率的输出。文中采用了改进扰动法的最大功率跟踪策略，其既保留了传统扰动法硬件电路结构简单且容易实现的优点同时可以有效的提高跟踪精度减少系统振荡。改进扰动法最大功率跟踪具体的算法思想是将固定步长的跟踪变为可变步长的跟踪，通过对太阳能与风机整流后输出电压和电流的采集，计算得到此时的输出功率P(t)，然后对输出电压施加一个正向的扰动，计算得出施加扰动后的输出功率P(t+1)，然后对输出功率P(t)、P(t+1)做比较，若P(t+1)>P(t)，则说明施加的扰动方向是正确，可以按此扰动方向继续追踪最大功率点；若P(t)>P(t+1)，则说明施加的扰动方向是错误，需要改变扰动的方向。改进扰动法最大功率跟踪的流程图如图5所示。

控制流程图中d为输出PWM波形的占空比，△d为占空比扰动量，§为允许的误差范围值。通过对施加扰动前后电压的采集与功率的计算判断最大功率跟踪的方向是否正确，然后进行下一次的采集、计算和判断，如此循环直到找到最大功率点。系统最大功率的跟踪，就是通过不断地采集、计算和判断进行自寻优的一个过程。在开始时采用较大的步长跟踪，随着工作点不断的接近系统最大功率点，则逐渐地减小扰动步长直到跟踪到系统的最大功率点。采用变步长的扰动跟踪，可以使系统在较短的时间内追踪到最大功率点；同时在功率变化较小时采用小步长扰动跟踪，可以降低系统的稳态误差保证最大功率跟踪的跟踪速度与跟踪精度。

3 仿真分析
本文应用PSCAD电力系统仿真软件建立了永磁同步风力发电机和光伏电池的仿真模型并构建了基于改进扰动观察法的小型风光互补发电系统最大功率跟踪的仿真模型，如图6～8所示。

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关键词： 风光互补系统 DC／DC电路 功率跟踪 DSP28335