基于dsp的光伏并网逆变器的设计

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1、第44卷第11期电力电子技术Vol.44，No.112010年11月PowerElectronicsNovember2010基于DSP的光伏并网逆变器的设计罗隆福，赵剑松，邓建国，莫旭杰（湖南大学，电气与信息工程学院，湖南长沙410082）摘要：介绍并网逆变器的设计方法，采用TMS320F2812作为控制器，通过改进型SPWM电流跟踪控制实现输出电流与电网电压同频同相，从而使电流跟踪误差显著减少。同时阐述了最大功率跟踪及孤岛检测的原理，给出了具体的解决方案。最后给出了基于TMS320F2812的软件设计，并进行了样机实验，结果表明并网电流波形良好，所设计的逆变

2、装置具有良好的稳定性和可靠的控制策略。关键词：逆变器；光伏并网；最大功率跟踪；孤岛检测中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000-100X（2010）11-0019-03TheDesignofGrid-connectedPhotovoltaicInverterBasedonDSPLUOLong-fu，ZHAOJian-song，DENGJian-guo，MOXu-jie（HunanUniversity，Hunan410082，China）Abstract：Thispaperintroducesadesignofgrid-connectedinver

3、ter.TheTMS320F2812isusedascontroller，itisreal-izethattheoutputcurrenthavethesamefrequencyandphasewithutilitygridvoltagebyimprovingSPWMcurrenttracking.Theerrorofcurrenttrackdecreaseevidentlybythismethod.Simultaneously，theprincipleofthemaximumpowerpointtrackingandislanddetectioniselab

4、orated，andtechniquesofislandingprotectingandMPPTstrategyarediscussed.Finally，theprogramflowchartofthesystembasedonTMS320F2812isproposed.Sampleexperimentsaredoneandtheresultsshowthatthewaveofgrid-connectedcurrentisbetter，theinversiondevicehasgoodstabilityandreliablecontrolstrategy.Ke

5、ywords：inverter；photovoltaicgrid-connected；maximumpowerpointtracking；islanddetection1引言求；其次能使光伏阵列工作在最大功率点从而提高输出效率；最后，具有先进的防孤岛检测及各种随着世界能源危机的日益严重，全球环境的故障保护功能，避免造成不必要的损失。关键技不断恶化，大规模开发清洁可再生能源成为当前术：额定功率为200W；输入电压为30～40V；输能源战略的主要方向。太阳能作为当前世界上最出电压为（220±5%）V；输出电流为正弦波，输出清洁、最现实、最有大规模开发利用前景的可再

6、生波形失真度小于5%；输出频率为（50±2%）Hz；输能源，得到了各界的广泛关注。在太阳能的利用出功率因数大于0.98。中，光伏发电并网是其主要发展方向之一，而光伏并网逆变器是光伏并网发电系统的核心部件，所3光伏并网系统的工作原理以逆变器控制和关键技术成为主要研究对象。这逆变器控制方式可分为电压源电压控制、电里对这两方面进行了重要阐述，并设计了200W压源电流控制、电流源电压控制和电流源电流控的并网逆变器。制。在此采用逆变器电压源输入、电流源输出的控2逆变器的设计要求制方式。整个主电路的拓扑方式采用两级级联，前级DC/DC变换器与后级DC/AC逆变器，通过中首

7、先逆变器将光伏阵列输出的直流电压转换间直流电压相连。图1示出整个系统的结构图。为220V/50Hz的交流电压，采用电压源输入电前级DC/DC电路采用Boost电路，通过MPPT流源输出的控制方式，所以要求输出电流与电网算法控制实现最大功率输出，提高太阳能电池的电压同频同相，且满足谐波含量小的电能质量要转换效率；后级DC/AC电路实现输出电流与电网电压同频同相。当系统发生故障时，逆变器保护定稿日期：2010-07-09装置会及时起动，将逆变器从电网中断开。整个作者简介：罗隆福（1962-），男，湖南常德人，教授，博士生控制部分由TMS320F2812协调完成，工

8、作原理如导师,研究方向为现代电器设备的