廣西民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) 第 14 卷第 4 期 　　　　　　　　 JOURNAL OF GUANGXI UNIVERSITY FOR NATIONALITIES Vol. 14 No. 4 2008 年 11 月 ( Natural Science Edition) 　　　　　　　　　　　　　　　　　Nov. 2008 基于 MATLAB 的單相光伏 并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3張?zhí)扈? 無(wú)錫市廣播電視大學(xué) 機(jī)電工程系 ,江蘇 無(wú)錫 　 214011) 摘 　要 : 針對(duì)小功率光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) ,提出一種基于數(shù)字信號(hào)處理器控制的新穎單相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的設(shè)計(jì).根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制原理 ,設(shè)計(jì)出最大功率跟蹤算法和鎖相環(huán)的軟件設(shè)計(jì)流程圖. 仿真和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓基本同頻同相 ,并網(wǎng)系統(tǒng)的功率因數(shù)近似為 1 ,完全滿足設(shè)計(jì)的要求. 關(guān)鍵詞 : 光伏并網(wǎng); 最大功率點(diǎn)跟蹤; 擾動(dòng)觀察法; 數(shù)字鎖相環(huán); Sandia 頻移 中圖分類號(hào) : TM615 　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 : A 文章編號(hào) :1673 - 8462(2008) 04 - 0061 - 06 0 　引言 太陽(yáng)能作為一種便捷和新型的可再生能源在最近幾年得到了廣泛的應(yīng)用. 相對(duì)于其他能源而言 ,太陽(yáng)能具有儲(chǔ)量大、清潔環(huán)保、易于利用等優(yōu)點(diǎn). 因此太陽(yáng)能的利用越來(lái)越受到人們的廣泛重視 ,它已逐漸成為理想的替代能源. 太陽(yáng)能光伏發(fā)電是直接將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為電能的一種發(fā)電形式. 研究合理利用太陽(yáng)能并加以控制這是國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的一個(gè)熱點(diǎn)課題[1] . 設(shè)計(jì)了一種新穎的太陽(yáng)能光伏電池并網(wǎng)逆變器 ,它可以將太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的直流電直接轉(zhuǎn)換為 220 V/ 50 Hz 的正弦交流電提供給電網(wǎng). 同時(shí)介紹了該太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)并重點(diǎn)論述了逆變器部分的控制原理和方法. 1 　單相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹 光伏逆變電源的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 1 所示. 其中 T1～T4 是功率器件 ,組成逆變橋 ,D1～D4 是對(duì)應(yīng)的反向并聯(lián)二極管 ,起反向續(xù)流的作用. 主電路采用工頻變壓器 TR 來(lái)保證逆變電壓和電網(wǎng)電壓的匹配 ,并且使得電網(wǎng)電壓和發(fā)電系統(tǒng)相互隔離[2 ,3] . 在系統(tǒng)中 ,太陽(yáng)能電池板輸出額定電壓為 50～100V 的直流電通過(guò) DC/ DC 變換器轉(zhuǎn)換為 400V 的直流電 ,接著經(jīng)過(guò) DC/ AC 逆變器得到 220 V/ 50 Hz 的交流電 ,保證了并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓的同頻同相. 為了便于實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum Power Point Tracking ,MPPT) 的控制方案 ,采用同一塊控制芯片 TMS320L F2407A 進(jìn)行協(xié)調(diào)控制 ,這不僅可以保證并網(wǎng)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行而且還能提供高品質(zhì)的并網(wǎng)電流. 163收稿日期 :20080916.作者簡(jiǎn)介 :張?zhí)扈?19802) ,男 ,江蘇無(wú)錫人 ,無(wú)錫市廣播電視大學(xué)機(jī)電工程系講師 ,江南大學(xué) 05 級(jí)控制工程碩士研究生 ,主 要從事電力電子、通信、控制、小波領(lǐng)域的研究工作. 2 　并網(wǎng)控制策略 2. 1 　最大功率點(diǎn)跟蹤 太陽(yáng)能電池的 MPPT 是光伏系統(tǒng)中一個(gè)不可缺少的組成部分 ,太陽(yáng)能電池陣列的開(kāi)路電壓和短路電流在很大程度上受光照強(qiáng)度和溫度的影響 ,因此系統(tǒng)的工作點(diǎn)也會(huì)飄忽不定 ,這必然導(dǎo)致系統(tǒng)效率的降低. 為此 ,太陽(yáng)能電池陣列必須實(shí)現(xiàn) MPPT 控制 ,以便太陽(yáng)能電池陣列在任何光照下不斷獲得最大功率輸出. 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能電池陣列最大功率點(diǎn)的跟蹤 ,實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)電流的最大化 ,從而保證并網(wǎng)功率最大. 太陽(yáng)

總結(jié)

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