一种应用于光伏并网系统的新型数字锁相方法.pdfVIP

《电气自动化)2o13年第35卷第3期 _新能源发电控制技术 一 TheNewEnergyPowerControlTechnolog 一 种应用于光伏并网系统的新型数字锁相方法 郑飞，吴蓓蓓 ，张军军，包斯嘉 (中国电力科学研究院，江苏 南京 210003) 摘 要：基于DSP和现场可编辑门阵列(FGPA)提出了一种适合于单极三相光伏并网系统的控制方案，基于FPGA提出了一种新型数 字锁相方法。不仅通过 MATIAB／Simulink验证了数字锁相方法的有效性，而且将锁相方法和基于DSP和FPGA的整套控制方 案，实际应用于某3kW单极三相光伏并网逆变器中，并网运行实验表明：所提出的数字锁相方法能确保逆变器输出电流与电 网电压同频与同相，并网运行效果良好。 关键词：光伏并网系统；数字锁相；DSP；FPGA；并网运行 DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2013．03．021 [中图分类号]TM615 [文献标志码]A [文章编号]1000—3886(2013)03—0060—03 A DigitalPhase-·LockedMethodAppliedtoPhotovoltaicGrid--ConnectedSystem ZHENGFei，WUBei—bei，ZHANGJun-jun，BaoSi-jia (ChinaElectricPowerResearchInstitute，NanjingJiangsu210003，China) Abstract：BasedonDSPandFPGA (Field-ProgrammableGateArray)，thispaperproposesacontrolschemesuitableforthesingle—stagethree— phasephotovohaicgrid—connectedsystemandanoveldigitalphase—lockedmethodbasedonFPGA．Notonlythevalidityofthisphase— lockedmethodisverifiedthroughMatlab／Simulink，butalsothephase—lockedmethodandtheentirecontrolschemebasedonDSP andFPGA areappliedtoa3kW single—stagethree—phasephotovoltaicgrid—connectedinverter．Theintegratedoperationexperimental resultsshowthattheproposedphase—lockedmethodcouldkeepthecurrent’S~equeneyandphasesynchronoustothegridvoltageand thergid-connectedoperatingperformanceisexcellent． Keywords：photovohaicgrid-connectedsystem；digitalphase-locked；DSP；FPGA ；grid—connectedoperation 0 引 言 太阳能作为绿色能源越来越受到世界各国的重视，光伏并 网 发电已成为太阳能利用的主要方式 。。在光伏并网系统中，一 方面为实现并网有功功率最大 。，需要确保逆变器输出电流与 电网电压同频与同相；另一方面当电网频率波动时需要尽可能快 速、准确地锁定电网频率和相角 J，因此同步锁相是光伏并网系 统中的一项关键技术。目前，由于并网光伏系统一般采用由鉴相 器、环路滤波器和压控振荡器构成的闭环调节系统，只有当闭环调 节达到稳态时，才能实现逆变器输出电流与电网电压同频与同相； 另外闭环调节本质上是一种有差跟踪系