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1、独立光伏发电系统逆变器的设计与仿真朱海洋独立光伏发电系统逆变器的设计与仿真DesignandSimulationoftheInverterforIndependentPhotovoltaicPowerGenerationSystem朱海洋(广东松山职业技术学院,广东韶关512126)摘要:针对独立光伏发电系统在不平衡负载情况下的工作特点,研究分析了独立光伏发电系统逆变器的结构、工作原理和控制策略,以及逆变器的数学模型和控制算法。利用Matlab软件中的Simulink模块,搭建了逆变器系统的解耦控制模型;采用TMS320F2812作为主控单元,完成逆变器控制系统设计和验证。仿真
2、结果表明,该控制系统运行输出稳定,对于不平衡负载有很好的控制效果,具有良好的应用前景。关键词:光伏逆变器解耦控制控制策略DSP系统模型中图分类号:TP13文献标志码:AAbstract:Aimingattheworkingconditionsofindependentphotovoltaicpowergenerationsystemundertheconditionofunbalancedloads,thestructure,operationalprincipleandcontrolstrategyoftheinverterforindependentphotovoltaic
3、powergenerationsystemareresearched,andthemathematicalmodelandcontrolalgorithmoftheinverterareanalysed.ThedecouplingcontrolmodeloftheinvertersystemisestablishedbyadoptingtheSimulinkmoduleinMatlabsoftware.WithTMS320F2812asthemaincontrolunit,thedesignandverificationoftheinvertercontrolsystemare
4、accomplished.Thesimulationprovesthatthecontrolsystemrunsstably,andoffersexcellentcontroleffectforunbalancedload;itpossessesverygoodapplicableprospects.Keywords:PhotovoltaicinverterDecouplingcontrolControlstrategyDSPSystemmodel制实现系统性能的提升和故障保护。光伏逆变器的输0引言出波形直接影响到负载的运行状况,并决定了带负载的独立光伏发电系统作为一种便携式电
5、源,在太阳能力,其必须具有较高的转换效率和可靠性,同时要求能路灯、通信基站等许多领域得到了广泛的应用。独直流输入电压有较宽的适应范围。立光伏发电系统的控制核心是光伏逆变器,它不仅实通过分析、比较各种逆变器的性能和优缺点,本文现了电力变换功能,而且能够最大限度地发挥太阳能选择三相四桥臂逆变器作为光伏逆变器。该逆变器不[1]仅能提供优质稳定的正弦交流电能,并且对于不平衡负蓄电池组性能和整个系统的故障保护。本文针对独立光伏发电系统在不平衡负载情况下的工作特点,建载有很好的控制效果。独立光伏发电系统的结构框图立了该系统的光伏逆变器仿真模型,完成了基于DSP如图1所示。的小型独立光伏发电
6、系统逆变器的软硬件设计。1独立光伏发电系统的结构独立光伏发电系统由太阳能电池板、蓄电池组、光[2]伏充电器、光伏逆变器等部分组成。太阳能电池板完图1独立光伏发电系统的结构图成能量转换后经过光伏充电器给蓄电池组充电,蓄电池Fig.1Theblockdiagramofstand-alonephotovoltaic的直流电通过光伏逆变器给负载供电。光伏逆变器主powergenerationsystemstructure要实现将直流电转化为交流电的功能,同时采用智能控2系统模型和控制策略分析修改稿收到日期:2013-05-26。光伏逆变器采用的三相四桥臂逆变器是在传统逆作者朱海洋(19
7、78-),男,2007年毕业于华南理工大学电子信息与通变器的基础上增加一个桥臂来构成中线,从而在负载信工程专业,获硕士学位,副教授;主要从事计算机控制技术及其应用方面的研究。不对称时省去中点形成变压器,以减小系统的体积和《自动化仪表》第35卷第4期2014年4月23独立光伏发电系统逆变器的设计与仿真朱海洋[3]质量。光伏逆变器的等效电路图如图2所示。图2三相的每相串入相应的电压增量Δu、Δu、Δu,通nAnBnC中:8个功率开关器件T~T实现DC/AC转换功能;过求解增量系数使u=0(u为中
