光伏并网发电系统数字锁相技术仿真与实验研究

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1、第28A-PDFSplitDEMO:Purchasefromwww.A-PDF.comtoremovethewatermark卷第11期机电工程Vol.28No.112011年11月JournalofMechanical&ElectricalEngineeringNov.2011光伏并网发电系统数字锁相技术仿真与实验研究*阮星（福建省产品质量检验研究院，福建福州350002）摘要：针对传统模拟锁相环在光伏并网发电系统应用上的不足，分析了数字锁相环在光伏并网发电系统中的应用，详细说明了数字锁相环路的工作原理及控制策略，给出了环路相关参数的设计过程，并基于Matlab进行软件仿真，针

2、对实际电网电压有可能出现的畸变、电压突增、突减等情况，进行了相应的抗干扰测试，并在一台6kVA的工程样机上进行了实验，仿真结果和实验波形充分验证了方案的正确性。研究结果表明，数字锁相采用数字控制技术取代传统的模拟控制，在降低光伏并网逆变器成本的同时又可保证良好的输出性能，使得并网逆变器能高功率因数地向电网发电以及可靠地进行反孤岛保护，也降低了实际系统调试过程中参数修改的复杂性。关键词：光伏系统；数字锁相；高功率因数；数字信号处理器中图分类号：TM914；TN9文献标志码：A文章编号：1001-4551（2011）11-1400-04ResearchofDPLLforphotovo

3、ltaicgrid-connectedpowergenerationsystemRUANXing（FujianInspectionandResearchInstituteforProductQuality，Fuzhou350002，China）Abstract：Aimingattheshortagesoftheuseofconventionalanalogphase-lockedloopinphotovoltaicgrid-connectedpowergenerationsystem，theuseofdigitalphase-lockedloopinphotovoltaicgri

4、d-connectedpowergenerationsystemwasanalyzed，theworkingprincipleandcontrolstrategyweredescribedindetail，thedesignprocessoftherelevantcircuitparameterwaspresented，andsoftwaresimulationwascarriedoutbasedonMatlab.Forthedistortion，suddenincrease，suddenreductioninvoltageinactualpowergrid，correspond

5、inganti-jammingtestwascarriedoutinsimulation.Andultimately，thecontrolstrategyona6kVAexperimentalprototypewasexperimentized.Experimentalresultsandwaveformsshowthevalidityofthescheme.DigitalPLLusesdigitalcontroltechnologyinsteadofconventionalanalogcontroltechnology，besidesreducingthecostofphoto

6、voltaicgrid-connectedinverter，highoutputperformanceisinsured.Itcanmakethegrid-connectedinvertergeneratepowertothegridwithhighpowerfactorandanti-islandingprotectreliably，italsocanreducethecomplexityinthedebuggingofactualsystem.Keywords：photovoltaicsystem；digitalphase-lockedloop（PLL）；highpowerf

7、actor；digitalsignalprocessor（DSP）当今世界新能源应用的主流方向之一。但是在光伏并0引言网发电系统中，需要实时检测电网电压的相位和频率光伏并网发电系统是将太阳能电池的直流电能以控制并网逆变器，使其输出的并网电流与电网电压咱1暂转化为正弦交流电能的有源逆变系统。由于光伏并相位及频率保持同步，即同步锁相。同步锁相是光伏网发电系统无需储能并且能源利用率高，已逐渐成为并网系统的一项关键技术，也是应用开发上的一个主收稿日期：2011-05-23基金项目：国家火