关于DSP的光伏并网发电系统软件锁相技术.pdf

第30卷第2期 电力自动化设备 V01．30No．2 2010年2月 E1ectricPowerAutomati。n EqIJipm… Feb．201 0@ 基于DSP的光伏并网发电系统软件锁相技术 马 茜1一，戴瑜兴2，易龙强2 (1．湘潭大学信息工程学院，湖南湘潭411105； 2．湖南大学电气与信息学院，湖南长沙410082) 网电流对应的方波信号。根据所捕获的信号计算出电网电压与并网电流的频率和相位差．根据计算结果 调节算法中的步进值和相位指针从而实现光伏逆变系统锁相控制．该算法以16位无符号整型变量为相 位指针．利用该指针在调制频率下步进而周期性溢出的特点来产生同频正弦周期调制信号从而控制逆变输 出。该方法提高了相位跟踪的精确性和快速性．实现了并网电流与电网电压同频同相．保证了光伏并网 发电系统回馈电网的功率因数近似为l。样机测试结果表明该技术锁相精度高。锁相稳定。快速性好， 易于实现。 关键词：光伏；并网逆变器；软件锁相环；DSP；异步变频调制 911．8 中图分类号：TM615：TN 文献标识码：B 1．1电网电压检测 0 引言 F2812片内ADC模块的模拟输入电压范围为 O一3 V．其引脚最大输入电压为一O．3。+4．6V。因此 光伏并网发电是绿色能源的重要发展方向…。 需要对输入的双极性信号进行调理．调整到相应的 光伏并网运行时．要求其输出电流与电网电压同频 范围内，再输入到F2812的ADC模块。信号调理电 同相f2】。锁相环【3-··堤：一个能够自动跟踪输入信号的 相位闭环控制系统。在并网系统中起着关键作用。 成，图2给出了电网电压信号调理电路原理图。图中， 本文在文献f15]的基础上，提出了一种适应于光伏 并网发电系统的异步锁相算法。相对于同步锁相算 Rl=36kQ．R2=R4=5．1kfl，R3=Rs=100kll，R6=R7= 1 kQ。Cl-0．1¨F。电压互感器检测到的交流信号 法．该算法锁相稳定，算法简单、效率高。并利用DSP 通过LM324构成的电压跟随器和反相器输入到 实现了基于该算法的光伏并网系统的软件锁相．同 时给出了实验结果。 把一1．5一+1。5V的交流信号转换为0～+3V的单极 1软件锁相环设计 性信号．经过RC无源滤波和IN5817构成的限幅电 路，接入F2812的AD输入引脚ADC pin。 根据软件锁相环实现的原理[引．在此采用的数 Vcc 字锁相设计方案是：利用TMS320F2812(简称F2812) 事件管理模块EVA的2路CAP单元分别捕获经过 信号调理的电网电压和并网电流对应的方波信号。 根据CAPl、CAP2捕获的