基于DSP控制的单相光伏并网逆变器设计.pdf

　　　　　　　　　　 收稿日期： ２０１１－０３－１５ 基金项目：广东省科技计划项目重大科技专项（ ２０１０Ａ０８０８０４０２３ ）；湖南省教育厅科研项目（ ２０１０Ｃ０１５１ ） 通讯作者：夏向阳（ １９６８－ ），男，博士，副教授，主要从事电能质量和分布式发电等研究； Ｅ － ｍａｉｌ ： ｘｉａ ＿ ｘ ｙ＠ １２６．ｃｏｍ 第 ２６ 卷第 ３ 期 ２０１１ 年 ９ 月 电 力 科 学 与 技 术 学 报 ＪＯＵＲＮＡＬ 　 ＯＦ 　 ＥＩＥＣＴＲＩＣ 　 ＰＯＷＥＲ 　 ＳＣＩＥＮＣＥ 　 ＡＮＤ 　 ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．３ Ｓｅ ｐ ．２０１１ 　 基于 ＤＳＰ 控制的单相光伏并网逆变器设计 夏向阳１，唐 　 伟１，冉成科２，张 　 旻３，唐卫波１，周 　 峰１ （ １． 长沙理工大学 电气与信息工程学院，湖南 长沙 　 ４１０００４ ； ２． 湖南机电职业技术学院 汽车工程系， 湖南 长沙 　 ４１０１５１ ； ３． 广州有色金属研究院 电器中心，广东 广州 　 ５１０６５１ ） 摘 　 要：基于 ＴＭＳ３２０ＬＦ２８１２ 芯片，设计一种单相光伏 发 电 并 网 逆 变 系 统，由 Ｂｏｏｓｔ 　 ＤＣ ／ ＤＣ 电 路 和 逆 变 桥 组 成 ． 详细介绍光伏并网逆变器最大功率跟踪（ ＭＰＰＴ ）的实现方法、逆变器电网跟踪控制以及电网电压锁相控制，并给出 软件设计流程 ． 基于 Ｍａｔｌａｂ 软件对该系统进行仿真验证，并研制了试验样机 ． 实验结果表明：基于 ＤＳＰ 控制的单相 光伏并网逆变器技术方案可行 ． 关 　 键 　 词：逆变系统； ＤＳＰ ； ＭＰＰＴ ；锁相 中图分类号： ＴＭ６１ 　　　 文献标识码： Ａ 　　　 文章编号： １６７３ － ９１４０ （ ２０１１ ） ０３ － ００５２ － ０５ Ｄｅｓｉ ｇ ｎ 　 ｏｆ 　 ｓｉｎ ｇ ｌｅ 　 ｐ ｈａｓｅ 　 ｐ ｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ 　 ｇ ｒｉｄ － ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ 　 ｂａｓｅｄ 　 ｏｎ 　 ＤＳＰ 　 ｃｏｎｔｒｏｌ ＸＩＡ 　 Ｘｉａｎ ｇ － ｙ ａｎ ｇ １ ， ＴＡＮＧ 　 Ｗｅｉ 　 １ ， Ｒａｎ 　 Ｃｈｅｎ ｇ － ｋｅ ２ ， ＺＨＡＮＧ 　 Ｍｉｎ ３ ， ＴＡＮＧ 　 Ｗｅｉ － ｂｏ １ ， ＺＨＯＵ 　 Ｆｅｎ ｇ １ （ １．Ｓｃｈｏｏｌ 　 ｏｆ 　 Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ 　 ａｎｄ 　 Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ 　 Ｅｎ ｇ ｉｎｅｅｒｉｎ ｇ ， Ｃｈａｎ ｇ ｓｈａ 　 Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ ｙ 　 ｏｆ 　 Ｓｃｉｅｎｃｅ 　 ａｎｄ 　 Ｔｅｃｈｎｏｌｏ ｇｙ ， Ｃｈａｎ ｇ ｓｈａ 　 ４１０００４ ， Ｃｈｉｎａ ； ２．Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ 　 Ｅｎ ｇ ｉｎｅｅｒｉｎ ｇ ， Ｈｕｎａｎ 　 Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ 　 ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ 　 Ｐｏｌ ｙ ｔｅｃｈｎｉｃ ， Ｃｈａｎ ｇ ｓｈａ 　 ４１０１５１ ， Ｃｈｉｎａ ； ３．Ａ ｐｐ ｌｉａｎｃｅｓ 　 Ｃｅｎｔｅｒ 　 ｏｆ 　 Ｇｕａｎ ｇ ｚｈｏｕ 　 Ｒｅｓｅａｒｃｈ 　 Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ 　 ｏｆ 　 Ｎｏｎ － ｆｅｒｒｏｕｓ 　 Ｍｅｔａｌｓ ， Ｇｕａｎ ｇ ｚｈｏｕ 　 ５１０６５１ ， Ｃｈｉｎａ ） Ａｂｓｔｒａｃｔ ： Ｂａｓｅｄ 　 ｏｎ 　 ｔｈｅ 　 ｄｉ ｇ ｉｔａｌ 　 ｓｉ ｇ ｎａｌ 　ｐ ｒｏｃｅｓｓｏｒ 　 ｃｈｉ ｐ 　 ｏｆ 　 ＴＭＳ 　 ３２０ＬＦ 　 ２８１２ ， ａ 　 ｓｉｎ ｇ ｌｅ 　ｐ ｈａｓｅ 　ｐ ｈｏｔｏｖｏｌ － ｔａｉｃ 　ｇ ｒｉｄ － ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ 　 ｉｎｖｅｒｔｅｒ 　 ｉｓ 　 ｄｅｓｉ ｇ ｎｅｄ ， ｉｔ 　 ｉｓ 　 ｃｏｍ ｐ ｏｓｅｄ 　 ｏｆ 　 Ｂｏｏｓｔ 　 ＤＣ ／ ＤＣ 　 ｃｉｒｃｕｉｔ 　 ａｎｄ 　 ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｂｒｉｄ ｇ ｅ．Ｔｈｉｓ 　ｐ ａ ｐ ｅｒ 　 ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ 　 ｔｈｅ 　 ｉｍ ｐ ｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ 　 ｏｆ 　 ＭＰＰＴ （ Ｍａｘｉｍｕｍ 　 Ｐｏｗｅｒ 　 Ｐｏｉｎｔ 　 Ｔｒａｃｋｉｎ ｇ ）， ｔｈｅ 　 ｉｎｖｅｒｔｅｒ 　 ｔｒａｃｋｉｎ ｇ 　 ｃｏｎｔｒｏｌ 　 ｏｆ 　ｐ ｏｗｅｒ 　ｇ ｒｉｄ ， ａｎｄ 　 ｔｈｅ 　 ＰＬＬ 　 ｃｏｎｔｒｏｌ 　 ｏｆ 　ｇ ｒｉｄ 　 ｖｏｌｔａ ｇ ｅ．Ｓｏｆｔｗａｒｅ 　 ｄｅｓｉ ｇ ｎ ｆｌｏｗ 　 ｃｈａｒｔ 　 ｉｓ 　ｐ ｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｍａｔｌａｂ 　 ｂａｓｅｄ 　 ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ 　 ｆｏｒ 　 ｔｈｅ 　 ｉｎｖｅｒｔｅｒ 　 ｓ