500kw光伏逆变器软件方案设计

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1、实用文案500KW光伏逆变器软件设计方案编制：审核：标准化：批准:标准文档实用文案修订记录版本号日期撰写人更改内容简要说明标准文档实用文案500KW光伏逆变器软件设计方案1.概述1.1.产品设计定位500KW光伏逆变器及其可选配件，配套500KW光伏发电系统使用，使其获得最佳发电效率和发电质量。1.2.总体方案概述500KW光伏逆变器软件技术方案主要依据同类产品及相关产品规格书，以及公司现有的开发人员、技术储备和测试装备的条件和产品开发计划的要求而编制的。本方案主要阐述了软件的控制算法部分以及监测监控部分的软件方案。系统整体软件包括核心控制软件

2、、监测监控软件两个大的部分。其中控制软件包括DSP部分的控制软件设计以及CPLD部分的逻辑软件设计；监测监控软件包括基于ARM系统的人机接口软件、基于ARM系统的数据采集器软件以及基于PC机部分的本地监控软件和基于服务器PC机的远程监控软件等三个部分。标准文档实用文案1.核心控制软件设计Clarke变换：对abc三相进行克拉克变换，如图2-5所示：图2-5克拉克变换由图示可得：可得轴状态方程如下标准文档实用文案Park变换：对abc三相进行克拉克变换，如图2-6所示：图2-6帕克变换由图示可得：可得dq轴状态方程如下标准文档实用文案由上述分析可

3、知：经过坐标旋转变换后，三相对称静止坐标系中的基波正弦变量将转化成同步旋转坐标系中的直流量，简化了控制系统的设计，但从dq轴状态方程可以看出，这是一个强耦合系统，q轴电流的变化对d轴的电流有影响，而d轴电流的变化对q轴也有影响，即d、q轴电流除受控制量Ud、U。影响外，还受耦合项、扰动和网侧电压的影响。2.2三相桥式有源逆变器的调节器设计由dq轴的状态方程可得:标准文档实用文案由于dq变换之后系统是一个强耦合系统且受网侧电压的影响，因此需要采样前馈解耦控制策略。由于耦合相为、因此需对这两项解耦，同时加入网压前馈。控制采用PI控制。可设计的控制方

4、程如下。经运算可得dq轴最终状态方程如下控制框图如2-7所示：标准文档实用文案图2-7解耦控制图标准文档实用文案2.3矢量控制（SVPWM）原理性分析在abc三轴上电压表达式如下所示矢量电压等于三相电压相加，如图2-8所示：图2-8矢量电压图三相逆变器的开关信号(Sa，Sb，Sc)可以产生8种基本工作状态，如图2-4所示，即：100、110、010、011、001、101、lll、000，这八个矢量就称为基本电压矢量，可分别命名为U0(000)、U1(001)、U2(010)、U3(011)、U4(100)、U5(101)、U6(110)、U7

5、(111),如图2-9所示。标准文档实用文案图2-9开关状态图在八种矢量中U0、U7称为零矢量，其余六个基本电压矢量是有效的，称做非零矢量。如图2-10所示，将复平面分为6个扇区。图2-10扇区分布图实现矢量控制的算法首先要判断当前的电压矢量处在哪个扇区之中，由图2-10可知：如果当前矢量处于第一扇区，则显然，即可得条件：标准文档实用文案同理可得其他扇区条件，列举如下：进一步分析以上的条件，有可看出参考电压矢量Uref所在的扇区完全由，，三式与0的关系决定，可令：在令N=A+2B+4C，由上述分析可得：当N=3时，Uref位于第Ⅰ扇区；当N=1

6、时，Uref位于第Ⅱ扇区；当N=5时，Uref位于第Ⅲ扇区；当N=4时，Uref位于第Ⅳ扇区；当N=6时，Uref位于第Ⅴ扇区；当N=2时，Uref位于第Ⅵ扇区。可得表格如下：标准文档实用文案N315462扇区ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ当判断完成电压矢量所处扇区，而后需要进行基本矢量的作用时间分析。图2-11伏秒平衡法由图2-11可得：标准文档实用文案扇区ⅠⅡⅢⅣⅤⅥTx-ZZX-X-YYTyXY-YZ-Z-X标准文档实用文案图2-12矢量作用时间图由图2-12可得：扇区ⅠⅡⅢⅣⅤⅥTon1TaTbTcTcTbTaTon2TbTaTaTbTcTcTon3Tc

7、TcTbTaTaTb通过Tonl，Ton2，Ton3与周期为Ts的三角载波进行比较，在时间段[0，Tonx]和[Ts—Tonx，Ts]内输出低电平“0"，时间段[Tonx，Ts-Tonx]内输出高电平“1”，这样就得到了六个扇区下逆变器功率管的开关状态，即可得到每个扇区下的SVPWM波。标准文档实用文案2.4矢量控制（SVPWM）锁相原理分析SPLL的基本原理是将三相电压Ua，Ub，Uc转换到静止的坐标系中，再从静止的坐标系变换到旋转的d，q坐标系中，得到交流电压的直流分量Ud，Uq。如dq变换中的就是SPLL的相位输出，如果锁相角和电网电压相

8、同，则直流分量Ud为额定值而Uq为零，因此可以将参考值0与Uq相减得到误差信号再经PI之后得到误差信号再与理论角频率相加后得到实际角频率，最后经过一积