基于dsp的新型并网逆变器的研制

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1、第43卷第6期电力电子技术Vol.43，No.62009年6月PowerElectronicsJune2009基于DSP的新型并网逆变器的研制刘家恒122，文励洪，钟宇明（1.哈尔滨工业大学深圳研究生院，广东深圳518055；2.深圳职业技术学院，广东深圳518055）摘要：基于DSP的新型并网逆变器采用TMS320LF2407A作为控制器，以实现MOS管正弦脉宽调制（SPWM）、电流输出跟踪、并网逆变与独立逆变的切换控制等功能。分析了最大功率点跟踪、孤岛效应检测和并网时的相位同步等控制问题，并通过对太阳

2、的实时跟踪和最大功率点算法的改进，有效提高了太阳能输出的效率。关键词：逆变器；脉宽调制；控制/最大功率点跟踪；孤岛效应中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000-100X（2009）06-0050-03DevelopmentofanewGrid-connectedInverterbasedonDSP122LIUJia-heng，WENLi-hong，ZHONGYu-ming（1.HarbinInstituteofTechnologyShenzhenGraduateSchool，Shenzhen

3、518055，China；2.ShenzhenPolytechnicAutomaticInstitute，Shenzhen518055，China）Abstract：TexasinstrumentDSPTMS320LF2407Aisusedascoretodevelopanewgird-connectedinverterandproduceSPWMtodriveMOSFET，trackoutputcurrent，switchbetweengird-connectedandindependentworket

4、c..Themaximumpowerpointtracking，isolatedislandobservationandphrasesynchronizationareanalyzed.Thisnewinverterimprovessolarenergyconversionefficiencybyrealtimesolartrackingandanewmaximumpowerpointtrackingalgorithm.Keywords：inverter；pulsewidthmodulation；cont

5、rol/maximumpowerpointtracking；isolatedisland1引言该结构在并网逆变器上很少使用，采用直流低电压近年来，随着能源的日益紧张，太阳能光伏发电高频逆变，经高频变压器升压后二极管整流，再工频已经开始由补充能源向替代能源转换，并且已经形换向为标准的正弦电压输入电网。与传统逆变器相成偏远地区中小功率的独立发电系统向大型并网型比，这种新型结构逆变器的优点有：①输入侧没有发电站的转换。一些发达国家已经提出百万屋顶光DC/DC升压结构，减少了损耗并提高了安全性；②控伏计划，其发展

6、速度相当迅猛。我国也进行了相关研制方式简单，提高了转换效率；③减少了EMI，高压侧究，具有一定的基础，但与世界发达国家相比还有一的二极管可防止电流的反灌，提高了系统的可靠性。定差距。讨论了适合住宅使用的3～5kW的新型并网型逆变器，它可以单独给住宅供电，也可以直接对电网输入电能。研究了并网型逆变器的基本结构和有关技术问题。2并网逆变器的设计及技术要求光伏并网发电系统有带蓄电池和不带蓄电池两图1光伏并网系统和功率转换电路结构框图种。前者可控制并网时间，使用较为灵活，但蓄电池图2示出并网逆变器的电路原理框图。

7、图3示成本和污染问题难以解决；后者就是实时地把逆变出主逆变电路的原理图。器的电能输送到电网，无法控制上网时间，但可减少成本和污染，住宅可以采用在闲时向电网送电，忙时再从电网取电的方式解决电能使用的时差问题。关键技术要求有：额定功率为3kW；输出波形为正弦波；输出电压为（220±5％）V；输出波形失真图2并网逆变器电路原理图度小于5%；并网功率因数大于0.98；输出频率为（50±0.2）Hz；直流输入电压为30～40V。3系统原理及结构介绍图1示出光伏并网系统和功率转换电路结构。图3主电路原理图定稿日期：2

8、009-01-084并网逆变器主要环路电路分析作者简介：刘家恒（1984-），男，安徽人，硕士研究生，研究方4.1并网运行输出电流控制向为并网逆变器。图4示出电流闭环控制框图。并网运行时，通过50基于DSP的新型并网逆变器的研制电流闭环控制使输出电流为高品质、并与电网电压4.5系统安全保护及监测同相位的正弦波形。电网反馈的电压信号通过信号系统设计包括直流过流、交流过流、交流过压、调理电路变为同相位的方波信号进入DSP的捕捉过热