DSP的光伏并网逆变器研究.docVIP

基于DSP的光伏并网逆变器研究.txt和英俊的男人握握手，和深刻的男人谈谈心，和成功的男人多交流，和普通的男人过日子。 本文由ZJ梦想飞扬贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 2010 年 第 27 期 SCIENCE TECHNOLOGY INFORMATION ○机械与电子○ 科技信息 基于 DSP 的光伏并网逆变器研究 谢子青 （浙江工业职业技术学院 浙江 绍兴 312000） 【摘 要】在介绍光伏并网发电系统组成逆变器的基础上，提出了一种以 DSP 芯片 TMS320LF2407 作为控制核心、由软件编程实现并网输 出电流与电网电压的同频、同相的并网逆变器实现方案，实验结果验证了该方案的可行性。 【关键词】TMS320LF2407 ；光伏并网；逆变器 0 引言 随着能 源 消 耗 的 大 规 模 增 加 ，可 再 生 能 源 受 到 了 广 泛 重 视 ，而 太 阳能是最清洁、最丰富的能源，光伏发电以其独特的优点，成为太阳能 开发和利用的重要发展方向。 光伏并网发电系统是将太阳能光伏电池 阵列产生的直流 电 ，通 过 功 率 调 节 器 转 化 为 交 流 电 后 并 入 电 网 ，可 以 与电力公司提供的交流电一起使用。 为了使系统稳定运行，需要光伏 与电力网输出电压的幅值、相位、频率保持一致，这就要求光伏并网发 电系统逆变器具有同步锁相的功能。 可见在光伏并网发电系统中，以 功率调节器为核心的并网逆变器是连接光伏阵列和电网的关键部件 ， 它完成控制 光 伏 阵 列 最 大 功 率 点 运 行 和 向 电 网 注 入 正 弦 电 流 两 大 主 要任务。 如何使逆变器输出的交流正电流为稳定的高质量的正弦波 ， 实现与电网电压严格同频同相，是太阳能光伏发电系统中一个非常重 要的研究课题，其控制精确度直接影响到系统的并网运行性能 。 本文 提出了一种基于 DSP 芯片 TMS320LF2407 实现数字锁相控制的方法 。 实验结果显 示 该 方 法 应 用 于 光 伏 并 网 逆 变 系 统 中 具 有 很 好 的 控 制 效 果。 快、外设集成度更高等特点 [2]，可 以 很 好 的 满 足 对 IGBT 单 相 全 桥 进 行 实时控制的要求。 逆变输出级控制框图如图 2 所示。 F240 的捕捉单元 可以检测两个边沿的时间间隔， 在本系统中是检测脉冲的上升沿，软 件中使用捕捉中断来动态调整定时器的周期。 系统采用单极性 SPWM 调制模式，具体工作过程如下：PWM 载波周期的定时器中断从固定数 据表中 读 出 单 位 正 弦 波 数 据 ， 根 据 电 流 幅 值 指 令 信 号 大 小 进 行 预 处 理，得到临时脉宽，再将该数据和经过 A/D 采 样 和 预 测 处 理 的 电 网 电 压 值 、电 网 电 流 值 进 行 综 合 PI 运 算 处 理 ，得 到 实 际 的 脉 宽 ，控 制 逆 变 器 各 开 关 器 件 的 通 断 。 下 一 次 PWM 载 波 周 期 中 断 重 复 上 述 处 理 过 程，这样，通过电流跟踪就可以得到由程序自由控制的并网输出电流 [3]。 1 光伏并网发电系统组成 图2 逆变输出级控制框图 单相太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池阵列 、具有最大 功率跟踪的 DC-DC 变换器及 DC-AC 交直流逆变器组成，完成了将太 阳能电池阵列输出的直流电变换为交流电，经过交流滤波后把正弦波 交流电送入电网的工作过程。 光伏并网系统结构图如图 1 。 3 软件设计 图3 图1 光伏并网系统结构图 主程序 系统采用两级式设计，二者相对独立，由直流母线电压产生联系： 前 级 DC-DC 变 换 器 为 升 压 斩 波 器 ，采 用 Boost 结 构 ，将 光 伏 电 池 (PV) 电压变换到稳定的直流母线电压 ， 并通过 MPPT 控制调节 DC-DC 变 换器的占空比来调节光伏阵列的输出功率 ， 实现最大功率点的跟踪。 后级 DC-AC 逆变器的主电路结构为单相全桥逆变电路 ， 为输出电流 受控的电压型有源逆变器， 逆变器的输出侧呈现受控电流源特性，其 中开关器件采用绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) ，开 关 管 的 栅 极 驱 动 信 号 来 源 于 TMS320LF2407 产 生 的 SPWM 波 经 驱 动 电 路 后 的 信 号 。 DC ／ AC 逆 变 主 电 路 维 持 DC link 中 间 电 压 稳 定 并