基于DSP的光伏并网逆变器研究

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 将 电 能 转 换 成 220V ， 5OHz 的正弦交流电。 最终通过交流 LC 滤波电路滤除高频分量，把与 电网电压同频和同相的并网逆变器输出的正弦电流并人电网 。 当系统 检测到外部故障时， 可立即将 DC/DC 变换器与 DC/AC 逆变器从电路 中切除，实现逆变器的可靠隔离和保护。 该 系 统 程 序 主 要 由 主 程 序 、PWM 中 断 子 程 序 和 捕 获 中 断 子 程 序 组成。 主程序主要完成特殊寄存器以及外部事件管理器中寄存器的初 始化， 并对变量和常量进行定义， 在主循环里完成多个非 中断的功 能，一旦中断来临，程序就跳到相应的中断服务子程序 ；即主要完成系 统的启动、监控、故障检测保护，最大功率点跟踪及通信等功能 ；PWM 中断子程序主要实现并网逆 变 电 流 环 调 节 ，A D 检 测 及 SPWM 波 的 输出功能； 捕获中断子程序的主要功能是实现并网逆变电流同频 、同 相跟踪电网电压 4。 4 仿真实验结果 2 逆变输出级控制 为了 实 现 系 统 的 并 网 输 出 电 流 与 电 网 电 压 同 频 同 相 1，逆 变 器 的 控 制 部 分 采 用 TI 公 司 生 产 的 高 速 DSP 芯 片 TMS320LF2407A 作 为 控 制核心，该芯片具有程序存储器更大、A/D 转换速度更快、处理性能更 光伏并网发电实验装置由 Boost 升压 (55 V 168V) 电路、全 桥 逆 变 器和升压变 压 器 (95V 220V) 组 成 ，光 伏 最 大 功 率 点 工 作 电 压 为 55 V ， 负载为电阻负载。 数字锁 相系统主要通过 对 DSP 芯 片的编程来实现 5。 图 4 为 锁相过程的实验波形图， 从图中可看出， 光伏逆变 器输出电流经调整后与电 网电压同频同相， 数字锁 相环正常 （下 转 第 162 页 ） 图 4 锁相过程的实验波形 108 2010 年 第 27 期 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 高校讲坛 科技信息 论提高流体力学教学效果的新思路 郭淑青 董向元 （中原工学院能源与环境学院 河南 郑州 450007） 【摘 要】流体力学伯努利方程的应用是课程教学的重点及难点，本文讨论了在该课程教学中综合运用多媒体课件和动画等现代教育技术 与手段，通过计算机和网络，在课堂教学中加强学习过程中的交互性，激发学生学习的积极性，从而提高教学效果。 【关键词】流体力学；课程建设；教学改革 0 引 言 流体 力 学 是 建 筑 环 境 与 设 备 专 业 和 热 能 与 动 力 工 程 专 业 的 主 要 专业基础课之一，该课程的目的是为了学习专业课以及从事技术工作 提供必要的基础理论和实验技能。 特别是在供热通风和燃气工程中流 体应用非常广泛，热的 供 应 ，空 气 的 调 节 ，除 尘 降 温 等 ，都 是 以 流 体 作 为工作介质，通过 流 体 的 各 种 物 理 作 用 ，对 流 体 的 流 动 有 效 的 加 以 组 织来实现的。 学好流体力学，才能对专业范围内的流体力学现象作出 合乎实际的定性判 断 ，进 行 足 够 精 确 的 定 量 估 计 ，正 确 地 解 决 专 业 范 围内的流体力学的设计与计算问题。 因此如何使学生学好流体力学，一直是从事流体力学教学工作的 教师努力寻求的。 而笔者认为要想激发学生对流体力学的学习兴趣 ， 并学好流体力学，首 先 应 该 从 课 堂 教 学 环 节 入 手 ，摒 弃 以 往 传 统 的 教 学理念，针对流体 力 学 的 内 容 特 点 和 学 生 的 专 业 需 求 ，设 计 和 制 定 流 体力学课堂教学。 课堂教学过程中，在紧扣教学大纲的同时，紧跟当前 流体力学研究的最 新 进 展 ，教 师 在 信 息 、网 络 和 多 媒 体 教 学 手 段 上 进 行开发应用，使流体力学课程教学更加适应新时期的教学理念和现 代高等教育的发展，从而达到良好的教学效果。 1 组织教学过程 流体力学的主要教学内容有流体静力学、流体动力学以及基本理 论的应用。 总结以往的教学经验，各专业学生大部分主要在基础理论上的知 识难点理解存在困难。 主要是有些内容比较抽象 ，笔者认为凡是知识 难点除了尽量结合典型事例激发学生的学习使命感之外 ，最重要的是 要借助现代教 育 技 术 手 段 使 学 生 能 够 形 象 具 体 的 充 分 理 解 所 学 习 的 内容，也就是把复杂的内容简单化，抽象的内容具体化、形象化。 就流体静力学部分而言，学生在静压强的分布和压力体的画法以 及等加速直线运动和等角速旋转的内容上理解接受起来有一定难度 。 这几部分，在课堂教学过 程 中 ，借 助 flash ，powerpoint 等 制 作 简 单 的 动 画 ，使 学 生 加 深 对 基 本 概 念 的 理 解 ，并 根 据 学 生 的 不 同 情 况 ，因 人 施 教。 实践教学中针对性开设实验项目，将理论教学融入其中，既提高了 学生动手能力，又加深了学生对抽象理论的深入理解。 就流体动力学部分而言，主要是学生对总水头线和测压管水头线 的变化趋势理解存 在 误 区 ，在 画 法 的 掌 握 上 不 够 到 位 ，以 及 伯 努 力 方 程的理解及应用上有难度，鉴于本部分内容在后面建筑环境与设备专 业专业课的学习中尤为重要 ，这部分内容可以借助 c+ 等语言和 flash 等制作三维动画，使学生彻底掌握好流体力学的核心内容。 同时，注重 教师和学生的互动， 注重将理论知识的讲授与教学实践有机结合，考 虑到流体力 学 课 程 的 一 些 特 点 ，适 时 的 开 展 一 些 讨 论 课 ，既 活 跃 了 课 堂教学氛围 ，又 有 效 地 调 动 了 学 生 学 习 的 积 极 性 ，而 且 能 够 促 进 学 生 积极思考，激发学生的潜能，对学生智力的发展起到很好的作用。 对于 象伯 努 力 方 程 的 这 样 的 知 识 点 ， 应 该 积 极 运 用 网 络 技 术 和 多 媒 体 技 术，全面优化网络课程，致力于拓宽知识面，充分发挥网络优势和多媒 体作用，积累和 制 作 丰 富 多 彩 、形 象 生 动 的 素 材 ，完 善 作 业 库 、题 库 及 教学指导文档等 ，发 挥 网 络 课 程 的 先 进 性 、开 放 性 、交 互 性 、共 享 性 和 协作性，创造立体化的教学和学习环境。 综合利用录像、动画、图片及 计算机技术使抽象的概念具体化、形象化，可给学生留下深刻的印象， 从而加强学 生 的 记 忆 、调 动 学 生 的 主 动 性 和 积 极 性 、培 养 学 生 的 创 造 性思维。 在学生掌握基本理论和方法后 ，通过工程实际使学生能够理 论联系实际，初 步 具 有 一 定 的 分 析 、解 决 问 题 的 能 力 ，以 及 积 极 探 索 、 勇于创新的精神。 值得强调的是，抓好作业、习题环节，也是流体力学教学环节的重 要组成部分。 通过批改作业，教师能够清楚的掌握学生的学习情况和 对知识点的掌握程度。 因此，在有限的课时条件下，要加强课内例题的 讲解和课后作业、习题的辅导答疑，发挥传统教学方法的优势，强化重 点，剖析难点，使 课 程 内 容 完 整 ，教 与 学 互 动 ，充 分 调 动 学 生 学 习 的 积 极性，实现对重点难点内容的理解和融会贯通。 2 结语 流体力学是一门既有较强理论性又有较强工程实际意义的课程 ， 提高教学效果除了在传统的教学方法与手段上不断改进外 ，还应借助 现代教育技 术 与 手 段 ，帮 助 学 生 建 立 清 晰 的 概 念 ，加 深 学 生 对 教 学 难 点的理解，同时利用网络技术，加强教与学的双向互动，充分调动学生 的积极性，巧妙 、合 理 、适 度 的 运 用 现 代 教 育 技 术 与 手 段 ，从 而 达 到 理 想的教学效果。 科 【参考文献】 1蔡增基，龙天渝 . 流体力学泵与风机 .第二版 M. 中国建筑工业出版社，1999. 2严宗毅，郑桂珍 . 在流体力学教学 中 通 过 重 大 事 件 实 例 教 书 育 人 J. 力 学 与 实践， 2002(24 ). 作者简介：郭淑青 (1975 ），女，博士，讲师，从事能源利用与环境的研究，就 职于中原工学院能源与环境学院。 董向元 (1974 ) ，男，博士，讲师。 责任编辑：常鹏飞 （上接第 108 页）工作。 术应用，2007 ，10 （2 ） 2刘 和 平 ，严 利 平 .TMS320LF240XDSP 结 构 原 理 及 应 用 M. 北 京 ：北 京 航 空 航 天大学出版社，2002 3陈晓高，付青，周龙华 . 基于 DSP 锁相技术的光 伏 并 网 逆 变 器 控 制 J 中 山 大 学研究生学刊 ,2007,28 （3 ） 4原慧军，王效华，徐进，刘伟 . 基 于 TMS320LF2407 的 光 伏 并 网 逆 变 器 的 研 究 5 结束语 本 文 针 对 太 阳 能 光 伏 并 网 逆 变 器 提 出 了 一 种 基于 TMS320LF2407 芯片的数字化 SPWM 控制方式，实验结果证明所设计 方案是可行的，能 很 好 地 实 现 自 动 同 步 并 网 ，减 小 了 谐 波 含 量 对 电 网 干扰，提高了系统的 响 应 速 度 ，降 低 了 成 本 ，减 少 了 功 耗 ，简 化 了 硬 件 电路，得到稳定可靠的波形。 科 【参考文献】 1蒋燕君 ,张超 ,何湘宁 .基于 DSP 的光伏并网发电系统数字锁相技术 J 电源技 J电源技术应用，2006 ，9（12） 5冯海峰 ,马德林 ,许良军 .单级式光伏并网发电系统的仿真分析 J. 计算机仿真 , 2008,25(3) 6陈道炼 DC AC 逆变技术及其应用 M北京：机械工业出版社，2003 责任编辑：王静 162 1本文由zhendeguagua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。 （； 口 基于的光伏并网逆变器研究 谢于青 浙江工业职业技术学院浙江绍兴、 ， 日“日日“ 自目女目女 ，十“日目目?， 自！”女￥ ￥ ？“十 日十”镕“自 “十自 日 “镕 “镕 女 ， 一一十￥ ，）“目【镕日十女 一 女？ 女镕“女“儿女 “ 口 女”￥目：“目。“ “￥十女 月一自目”月目，￥月 【“：月十自 女 “镕加￥自月 ”目“ 自 月 镕”“自日月”， 目自镕目 自自 日 件甘 ￥眦一眦女 女女 “：自目 口目“ 镕“?“自十口 。￥十 ￥ 十十 十口一： 自 女自十删口自】 十￥日口月，￥ 十十口日 镕￥”目目 ： 胍一女女 嘲镕） 附郴日 【一 自 “一 日十女女自十鲫￥ 口镕日日自镕， 女。“口 ￥镕镕“（邱口 籼女自 胪， ，女。掘 万方数据 年第期 。高校讲坛。 科技信息 论提高流体力学教学效果的新思路 中原工学院能源与环境学院 郭淑青董向元 河南 郑州） 【摘耍】流体力学伯努利方程的应用是课程教学的重点及难点，本文讨论了在该课程教学中综合运用多媒体课件和动画等现代教育技术 与手段，通过计算机和网络，在课堂教学中加强学习过程中的交互性。激发学生学习的积极性，从而提高教学效果。 【关键词】流体力学；课程建设；教学改革 教师和学生的瓦动，注重将理论知识的讲授与教学实践有机结合，考 虑到流体力学课程的一些特点。适时的开展一些讨论课，既活跃了课 堂教学氛围，又有效地调动了学生学习的积极性，而且能够促进学生 积极思考。激发学生的潜能。对学生智力的发展起到很好的作用。对于 象伯努力方程的这样的知识点，应该积极运用网络技术和多媒体技 术，全面优化网络课程，致力于拓宽知识面，充分发挥网络优势和多媒 体作用，积累和制作丰富多彩、形象生动的素材，完善作业库、题库及 教学指导文档等。发挥网络课程的先进性、开放性、交瓦性、共享性和 协作性，刨造立体化的教学和学习环境。综合利用录像、动画、图片及 计算机技术使抽象的概念具体化、形象化，可给学生留下深刻的印象， 从而加强学生的记忆、调动学生的主动性和积极性、培养学生的创造 性思维。在学生掌握基本理论和方法后，通过工程实际使学生能够理 论联系实际，初步具有一定的分析、解决问题的能力，以及积极探索、 勇于创新的精神。 值得强调的是，抓好作业、习题环节，也是流体力学教学环节的重 要组成部分。通过批改作业。教师能够清楚的掌握学生的学习情况和 对知识点的掌握程度。因此，在有限的课时条件下，要加强课内例题的 讲解和课后作业、习题的辅导答疑。发挥传统教学方法的优势，强化重 点剖析难点，使课程内容完整，教与学瓦动，充分调动学生学习的积 极性实现对重点难点内容的理解和融会贯通。 结语 流体力学是一门既有较强理论性又有较强工程实际意义的课程。 提高教学效果除厂在传统的教学方法与手段上不断改进外。还应借助 现代教育技术与手段帮助学生建立清晰的概念，加深学生对教学难 点的理解，同时利用网络技术，加强教与学的双向互动。充分调动学生 的积极性，巧妙、合理、适度的运用现代教育技术与手段。从【达到理 引言 流体力学是建筑环境与设备专业和热能与动力工程专业的主要 专业基础课之一该课程的目的是为了学习专业课以及从事技术工作 提供必要的基础理论和实验技能。特别是在供热通风和燃气工程中流 体应用非常广泛，热的供应，空气的调节，除尘降温等，都是以流体作 为工作介质，通过流体的各种物理作用，对流体的流动有效的加以组 织来实现的。学好流体力学，才能对专业范围内的流体力学现象作出 合乎实际的定性判断，进行足够精确的定量估计，正确地解决专业范 围内的流体力学的设计与计算问题。 因此如何使学生学好流体力学，直是从事流体力学教学工作的 教师努力寻求的。而笔者认为要想激发学生对流体力学的学习兴趣 并学好流体力学，首先应该从课堂教学环节人手，摒弃以往传统的教 学理念，针对流体力学的内容特点和学生的专业需求。设计和制定流 体力学课常教学。课堂教学过程中。在紧扣教学大纲的同时，紧跟当前 流体力学研究的最新进展，教师在信息、网络和多媒体教学手段进 行开发应用，使流体力学课程教学更加适应新时期的教学理念和现 代高等教育的发展，从而达到良好的教学效果。 组织教学过程 流体力学的主要教学内容有流体静力学、流体动力学以及基本理 论的应用。 总结以往的教学经验各专业学生大部分主要在基础理论上的知 识难点理解存在困难。主要是有螳内容比较抽象，笔者认为凡是知识 难点除尽量结合典型事例激发学生的学习使命感之外，最重要的是 要借助现代教育技术手段使学生能够形象具体的充分理解所学习的 内容，也就是把复杂的内容简单化，抽象的内容具体化、形象化。 就流体静力学部分而言学生在静压强的分布和压力体的画法以 及等加速直线运动和等角速旋转的内容上理解接受起来有一定难度。 这几部分，在课堂教学过程中，借助。等制作简单的动 画，使学生加深对基本概念的理解，并根据学生的不同情况，因人施 教。实践教学中针对性开设实验项目将理论教学融入其中。既提高了 学生动手能力又加深了学生对抽象理论的深入理解。 就流体动力学部分而言。主要是学生对总水头线和测压管水头线 的变化趋势理解存在误区在画法的掌握上不够到位以及伯努力方 程的理解及应用上有难度鉴于本部分内容在后面建筑环境与设备专 业专业课的学习中尤为重要这部分内容可以借助等语言和 等制作三维动画使学生彻底掌握好流体力学的核心内容。同时注重 想的教学效果。 一 【参考文献】 【蔡增基，龙天瀹流体力学泵与风机第二版【中国建筑丁业出版社， 严宗毅，郑桂珍在流体力学教学中通过重大事件实例教书育人力学与 实践，（） 作者简介：邦淑青（一），女，博士，讲师，从事能源利用与环境的研究，就 职于中原工学院能源与环境学院。 董向元（一）。男。博士，讲师。 责任编辑：常鹏飞】 【上接第页）工作。 结束语 本文针对太阳能光伏并网逆变器提出了一种基于 ￥芯片的数字化控制方式。实验结果证明所设计 方案是町行的，能很好地实现自动同步并网，减小了谐波含量对电网 干扰，提高了系统的响应速度，降低了成本，减少了功耗，简化了硬件 术应用，（） 天大学出版社， 】刘和平，严利平粼结构原理及应用】北京：北京航空航 陈晓高，付青，周龙华基于锁相技术的光伏并网逆变器控制闭中山大 原慧军，王效华，徐进，刘伟基于的光伏并网逆变器的研究 学研究生学刊，（） 电源技术应用，（） 冯海峰，马德林，许良军单级式光伏并罔发电系统的仿真分析【刀计算机仿真， （） 陈道炼）逆变技术及其应用】北京：机械工业出版社， 电路，得到稳定可靠的波形。 【参考文献】 【蒋燕君，张超，何湘宁基于的光伏并嘲发电系统数字镁相技术电源技 【责任编辑：王静】 万方数据 基于DSP的光伏并网逆变器研究 作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 谢子青 浙江工业职业技术学院,浙江,绍兴,312000 科技信息 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 2010，(27) 0次 参考文献(6条) 1.蒋燕君.张超.何湘宁 基于DSP的光伏并网发电系统数字锁相技术 2007(2) 2.刘和平.严利平 TMS320LF240XDSP结构原理及应用 2002 3.陈晓高.付青.周龙华 基于DSP锁相技术的光伏并网逆变器控制 2007(3) 4.原慧军.王效华.徐进.刘伟 基于TMS320LF2407的光伏并网逆变器的研究 2006(12) 5.冯海峰.马德林.许良军 单级式光伏并罔发电系统的仿真分析 2008(3) 6.陈道炼 DC-AC逆变技术及其应用 2003 相似文献(10条) 1.会议论文 张海波.徐进.孙邦伍.原慧军.刘伟 基于TMS320LF2407的数字化单相光伏并网逆变电源 2006 本文介绍了基于单相光伏并网系统的拓朴结构和工作原理,设计了以DC-DC升压电路为前级,DC-AC逆变器为后级的并网系统结构.控制部分是基于 TMS320F2407的电压电流双闭环跟踪控制策略,并对并网电流闭环控制和并网同步实现进行分析.根据光伏阵列的特性,给出以登山法实现最大功率跟踪的 框图,实现了与电网电压同步的正弦电流输出波形及输出功率因数接近. 2.学位论文 陈晓高 户用光伏并网系统及其控制方法的研究 2006 本文对户用光伏并网发电系统进行了详细介绍，并对其控制方法进行了研究。 太阳能电池板的最大功率点跟踪(MPPT)控制和光伏并网逆变控制是光伏并网发电系统的两大核心部分。首先，研究了最大功率点跟踪算法，将滑模 变结构控制技术用于DC/DC变换控制之中，就Buck-Boost变换器的基本工作状态，设计了动态控制的基本模型，证明了系统控制的稳定性。通过计算机仿 真，并和其它算法进行比较，验证了算法的有效性。在光伏并网逆变控制方面，针对传统PI控制的不足，提出了PI控制和重复控制相结合的控制策略 ，并介绍了使用TMS320LF2407芯片实现并网电流与电网电压可靠同步的软件锁相环控制。在MATLAB/Simulink环境下建立了相应的仿真模型，进行了仿真 研究，结果表明，在该控制策略下，并网电流很好地实现了对给定电流的跟踪，明显降低了总谐波畸变率(THD)值。最后对并网纹波电流的影响因素进行 了深入的理论分析，提出了改进滤波方案，通过仿真验证了参数设计效果。 3.期刊论文 蒲鹏鹏.杨海柱.PU Peng-peng.YANG Hai-zhu 两级式光伏并网系统的单参数最大功率点跟踪研究 -河 南理工大学学报（自然科学版）2009,28(6) 光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势,为提高太阳能的利用率,最大功率点的跟踪成了一个关键问题.常用方法是直接检测太阳能电池的输出电压 和输出电流,连续计算太阳能电池的输出功率,通过寻优的方法来获得太阳能电池的最大功率.根据两级式光伏并网系统的特性及最大功率点跟踪原理,提 出采用检测系统逆变器的输出电流1个参数,也能实现最大功率点跟踪.基于TMS320LF2407控制的硬件电路,实现了快速准确跟踪最大功率点的要求. 4.学位论文 徐春方 基于buck-boost的双级光伏并网系统研究 2009 随着世界范围内传统能源的短缺及其生态环境问题恶化，新能源的开发利用越来越受到世界各国的重视。太阳能是可再生能源中的重要组成部分 ，由于其清洁性和普遍存在的优点，近年来发展迅速。 光伏发电是太阳能最重要的利用方式.随着光伏技术的发展，光伏并网发电系统大量的应用到实际系统之中。由于光伏电池输出的非线性，加上光伏输 出电能与电网电能的不同，就产生了最大功率跟踪、逆变控制、孤岛效应等技术问题。本文结合基于buck-boost的双级能量结构光伏并网发电系统，对 光伏并网系统的相关理论和技术进行了深入的研究，并提出了本文的控制策略。采用TMS320LF2407作为控制芯片，结合MATLAB/SIMULINK软件环境，进行 相关实验和仿真。主要内容包括以下三个方面： 1.对BUCK-BOOST电路等效为二端口无损电阻的工作过程进行理论分析、仿真和实验，采用了一种新的基于无损电阻的MPPT控制策略，并结合相关MPPT控 制算法，在MATLAB/SIMULINK环境下进行仿真验证。 2.在DC/AC环节采用电流控制，采用工频信号驱动前桥臂和高频PWM控制信号驱动后桥臂的逆变方式，结合SPWM并网控制算法，分析了该控制策略的可行 性。运用simpowersysterms工具箱，对采用的控制策略进行了仿真，取得良好的并网逆变控制效果。 3.具体实验电路部分，设计并搭建了buck-boost电路、逆变全桥电路、电流电压采样电路、滤波电路等，进行了相关实验。 仿真和实验表明，采用基于buck-boost二端口无损电阻理论进行最大功率跟踪具有良好的效果；工频信号驱动前桥臂和高频PWM控制信号驱动后桥臂逆 变方式结合SPWM并网控制算法的控制策略简单可行，系统工作稳定可靠。 5.期刊论文 张艳红.张兴.林闽.张崇巍.许颇.ZHANG Yan-hong.ZHANG Xing.LIN Min.ZHANG Chong-wei.XU Po 基于 DSP的交流电量采样及其实现 -可再生能源2006(4) 根据交流电量以及TI公司DSP的功能特点,介绍了基于TMS320LF2407的交流电量采样和计算方法,设计了采样与监控系统的软硬件,实现了实时、准确 处理,在光伏并网发电系统中得到了很好的应用. 6.学位论文 潘建 基于DSP的光伏并网发电系统研究 2008 随着能源消耗的不断增长和生态环境的日益恶化，世界各国都在积极寻找一种可持续发展且无污染的新能源。太阳能作为一种高效无污染的新能源 ，尤其受到人类的重视。近年来，许多国家都非常重视发展太阳能光伏发电系统，光伏并网发电技术已成为太阳能光伏应用的主流。本文对光伏并网发 电系统进行了详细介绍，并对其控制方法进行了研究。太阳能光伏并网发电系统的两大核心部分是太阳能电池板的最大功率点跟踪(MPPT)控制和光伏并 网逆变控制。首先，本文对太阳能电池的工作原理及工作特性进行介绍，详细分析太阳能电池工作的等效电路和数学模型。其次，本文对几种传统的最 大功率点跟踪(MPPT)控制算法进行了研究、分析和比较，提出各自优缺点。基于最大功率跟踪过程的快速性和稳定性，设计采用逐步逼近法实现光伏发 电系统中太阳能电池的最大功率输出，以提高系统的性能和最大功率点跟踪速度。再次，基于光伏并网逆变器的控制目标，研究了光伏并网逆变器的常 用控制方法，参考国内外资料，选择重复-PI控制作为光伏并网逆变器的控制策略。最后，基于TMS320LF2407高速数字信号处理器，设计光伏并网发电系 统，给出系统的硬件参数和软件流程图，并针对实验和仿真波形进行分析。 7.会议论文 张海波.孙邦伍.原慧军.刘伟.崔海瑞 基于DSP太阳能光伏并网系统的应用研究 2006 光伏并网发电是太阳能光伏发电应用发展的趋势.并网逆变器是光伏并网发电系统核心部件之一,基于TMS320LF2407 DSP芯片控制的并网系统.利用 DSP丰富的外围电路和强大的功能实现并网系统的所有工作、控制和相应的保护功能等.并网逆变器采用前级DC/DC的boost升压结构电路,减少了系统体积 和重量,后级DC/AC逆变器采用全桥逆变电路,且具有最大功率跟踪和反孤岛效应等功能.以DSP为控制核心的光伏并网系统具有可靠性强,工作效率高,稳定 性好等优点.其加快了光伏并网发电系统的应用推广. 8.学位论文 王大伟 3KW中功率光伏逆变器的研制 2008 随着人类社会的发展，对能源的消耗也越来越多，石化能源正在逐步走向枯竭，已经是公认的不争事实，因此开发利用清洁的可再生能源势在必行 。太阳能是当前世界上最清洁、最现实、最有大规模开发利用前景的可再生能源之一。在各种太阳能的应用方式之中，光伏并网发电具有众多的优点 ，因此得到快速的发展。本文对太阳能光伏并网系统的核心技术光伏并网逆变器的研制在理论和试验上做了深入的研究，具有重要的现实意义。 逆变器是并网型光伏发电系统中的能量变换装置，其逆变效率、可靠性及故障处理能力将直接影响到整个并网型系统的性能。本文主要研究适用于 大型光伏电站使用的并网型光伏逆变器。本篇论文对太阳能光伏并网发电系统的主电路和控制方法进行了理论研究，主功率电路采用单相全桥拓扑结构 ，使用三菱公司的智能功率模块PM75DSA120作为单相全桥逆变器的主功率开关器件，使用高速光耦HCPL4504设计了外部驱动电路并在实验中搭建了试验 平台。 高性能的数字信号处理芯片(DSP)的出现，使得一些先进的控制策略应用于光伏并网逆变器成为可能。本实验中使用TI公司生产的TMS320LF2407系列 DSP芯片为基础产生主电路的控制信号，采用对并网电流输出作为控制量进行控制。 9.学位论文 时智勇 三相单级式光伏并网发电系统综合控制与应用 2009 光伏发电作为清洁可再生能源的重要利用形式，得到了飞速发展。随着光伏发电成本降低，效率不断提高以及政府各项政策的支持，大中型光伏并 网电站将成为未来太阳能利用的主要方向之一。 光伏电站并网发电系统是集并网运行、最大功率点跟踪、孤岛检测等关键技术于一体的复杂控制系统。本文首先分析了太阳能电池的工作特性，建 立基于外特性的数学模型，在此基础上着重阐述了光伏电池最大功率点跟踪原理，并对目前常用的干扰观测法和电导增量法进行分析。并网逆变器是功 率电路的核心，应用于光伏发电的逆变器拓扑众多，本文详细介绍了三相单级式光伏并网逆变器即四象限电压型PWM整流器的数学模型、工作原理、控制 方法和各项参数的设计，为有源逆变控制提供相关的理论指导；孤岛是分布式发电系统特有现象，文章根据孤岛的概念和检测标准，重点分析了主动式 和被动式孤岛检测方法；在上述理论基础上，设计并制作一台100KVA基于TMS320LF2407为核心控制器，采用同步PI电流控制技术的三相单级式光伏并网 发电系统，并对其进行实验研究。 仿真和实验内容主要包括系统额定功率的并网发电、最大功率点跟踪以及孤岛检测。实验结果验证了本系统电路结构、器件参数选择以及控制器设 计的正确性和稳定性；验证了并网逆变器在同步PI电流控制技术下四象限运行的可行性；验证了主动有功干扰法和无功补偿法在孤岛检测上的可靠性和 准确性。 10.期刊论文 张国荣.张铁良.丁明.苏建徽.汪海宁.ZHANG Guorong.ZHANG Tieliang.DING Ming.SU Jianhui.WANG Haining 光伏并网发电与有源电力滤波器的统一控制 -电力系统自动化2007,31(8) 提出一种光伏并网发电与有源电力滤波器的统一控制策略,新的系统结构和控制策略克服了目前的光伏并网发电装置白天发电、夜间停机的不足,并 进一步拓展了系统的功能.该系统不但能同时实现光伏并网发电、无功及谐波补偿,而且在电网因故障停电时可以对重要负载实施电力中断补偿,以保证负 载不间断的工作.文中详细分析了所提出的系统的工作原理和控制策略,利用MATLAB/Simulink对系统进行了仿真验证,并且设计了一台基于数字信号处理 器TMS320LF2407的实验样机.仿真和样机实验结果验证了所提出的系统结构及控制策略的可行性. 本文链接： 授权使用：凤元杰(wfjxxy)，授权号：7e5c7a5f-6573-4070-82af-9e9700f33556 下载时间：2011年2月27日1