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? 無錫市廣播電視大學(xué) 機(jī)電工程系 ,江蘇 無錫 　 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). 因此太陽能的利用越來越受到人們的廣泛重視 ,它已逐漸成為理想的替代能源. 太陽能光伏發(fā)電是直接將太陽光轉(zhuǎn)換為電能的一種發(fā)電形式. 研究合理利用太陽能并加以控制這是國內(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)了一種新穎的太陽能光伏電池并網(wǎng)逆變器 ,它可以將太陽能電池板產(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 ,太陽能電池板輸出額定電壓為 50～100V 的直流電通過 DC/ DC 變換器轉(zhuǎn)換為 400V 的直流電 ,接著經(jīng)過 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.作者簡介 :張?zhí)扈?19802) ,男 ,江蘇無錫人 ,無錫市廣播電視大學(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 ,太陽能電池陣列的開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 ,太陽能電池陣列必須實(shí)現(xiàn) MPPT 控制 ,以便太陽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)中通過對(duì)太陽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

總結(jié)

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