光伏并网系统的谐波分析与治理.pdf

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1、第9期总第255期农业科技与装备No．9TotalNo．255呈Q!!±2旦垒西曼坚丛型墅!望堡鱼匹!!堕旦坠毂塑生里9坠iP望堡坐苎望：兰Q!墨光伏并网系统的谐波分析与治理袁僮瞳(沈阳农业大学信息与电气工程学院，沈阳110866)摘要：为很好地实现光伏并网发电与无功补偿的统一控制，提出一种新的光伏并网系统，利用光伏并网逆变主电路的特点，将光伏并网的发电控制与无功补偿、有源滤波相结合，在有效进行光伏并网发电的同时，对电网中的无功和谐波进行补偿或抑制，进而提高电网供电质量和能力。关键词：光伏并网发电；最大功率点跟踪；有源滤波器；数字信号采集；DSP中图分类号：TM711文献标识码：A

2、文章编号：1674-1161(2015)09-0040-03近年来。迅速发展的光伏产业带动电力电子技术不断进步。将光伏并网发电、电网无功补偿和谐波抑制集于一体的光伏并网发电系统，进一步拓展光伏系统的应用范围。使光伏并网发电系统的品种和功能得到不断发展。随着世界对新能源发电需求的增加，光伏并网发电规模的发展将会更迅速，应用面将更宽广。1最大功率点跟踪研究在综合分析研究几种最大功率点跟踪控制算法优缺点的基础上，提出一种改进型最大功率点算法，以实现系统的最大功率点跟踪。在DC／DC部分，采用Cuk变换器，控制原理如图1所示。1_=：。。愚ir’丫L_—仁一一rjL丁一{圆”，_丰⋯争毒Ⅶ

3、!季L里卜甲丁管唪J{罔耐，P77队z-_艘’母‘T—_1’，～一==未图1MPPT方法原理图Figure1MPPTschematicdiagram太阳能电池的最大功率点跟踪是为充分利用太收稿日期：2015—08—23作者简介：袁僮瞳(199卜)，女，硕士，从事分布式光伏电源谐波分析与治理方面的研究。阳能．使太阳能电池始终输出最大电功率。太阳能电池的MPP跟踪基于对开关频率s1的调制。开关Sl的PWM信号是由低频信号来调制的。太阳能电池的模型可以用图2电路来等效。变换器}图2太阳电池模型的等效电路图Figure2Equivalentcircuitdiagramofsolarcell

4、mode2基于DSP控制的软硬件设计研究2．1’系统主电路及控制框图光伏系统整体设计如图3所示。图3光伏系统控制框图Fi群u"e3Blockdiagramofphotovoltaicsystemcontrol2．2DSP及TM$320LF2407介绍数字信号处理作为信号和信息处理的一个分支学科。己经在科学研究、技术开发、工业生产、国防和国民经济的各个领域得到广泛应用，并取得丰硕的成2015年第9期袁僮僮：光伏并网系统的谐波分析与治理41果。数字信号处理系统具有灵活性好、精度高、可靠性好、可大规模集成等优点。DSP发展到今天．大致可按照3种不同的分类方式来归类：1)根据DSP芯片的工

5、作时钟和指令类型分类，分为静态DSP芯片和一致性DSP芯片。2)按数据格式分为定点DSP芯片和浮点DSP芯片。3)按用途分为通用DSP芯片与专用DSP芯片。TMS320LF2407A芯片是r11公司专为控制电机、逆变器、数控机床等推出的高性能16位定点数字信号处理器，主要特性如下：1)采用高性能静态CMOS技术，使得供电电压降为3．3V，减少了控制器损耗：执行速度使指令周期缩短到33as，提高了控制器的实时控制能力。2)基于TMS320C2xxDSP的CPU，保证TMS320LF240x系列DSP代码和TtvIS320系列DSP代码兼容。3)片内有高达32Kxl6位的Flash序存

6、储器；高达1．5K字x16位的数据／程序RAM；544字节双端口RAM(DARAM)：2K字的单口RAM(SARAM)。4)两个事件管理器模块EVA和EVB，每个包括2个16位通用定时器和8个16位的脉宽调制(PWM)通道。5)可扩展的外部存储器总共具有192K的空间，分别为64K字程序存储器空间、“K字的数据存储空间和“K字的I／O寻址空间。6)看门狗定时器模块(WDC)。7)10位ADC转换器，最小转换时间为500n8、8个或16个多路复用的输入通道，采集时间和转换时间分开，提高了采样率和输入阻抗。并且支持自动顺序采样，无需CPU干预。8)CAN总线控制器可以为控制器、传感器、

7、激励源以及其他节点提供良好的通讯，特别适用于工业现场和汽车等强噪声环境。9)串行通信接口(SCI)和16位的串行外围接口模块(SPI)。10)基于锁相环(PLL)的时钟发生器。11)高达40个可单独编程或复用的通用输入／输出引脚(GPIO)。12)5个外部中断(两个驱动保护、复位和两个可屏蔽中断)。13)电源管理包括3种低功耗模式．能独立地将外设器件转入低功耗工作模式。3通过仿真验证理论正确性采用Cuk变换器的光伏发电拓扑结构图。按照上述提到的MPPT控制原理。应用M