基于FPGA的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制方法的研究.pdf

1、近年來(lái)，傳統(tǒng)化石燃料的能源枯竭和環(huán)境污染問(wèn)題日益突出，太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔新能源的研發(fā)利用得到快速發(fā)展。我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但受產(chǎn)業(yè)政策及電網(wǎng)配套設(shè)施建設(shè)不健全等因素影響，國(guó)內(nèi)光伏電池安裝量極少，光伏并網(wǎng)技術(shù)相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家水平仍有不小差距。本文基于實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，系統(tǒng)控制方案采用FPGA作為主控制器，對(duì)并網(wǎng)發(fā)電的MPPT、鎖頻/鎖相、諧波分析、孤島檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)在FPGA中的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了研究。本文主要內(nèi)容為

2、:
　　 (1)詳細(xì)分析了并網(wǎng)逆變器各功能組件的工作原理及控制方法。首先介紹了Boost變換器升壓原理及在系統(tǒng)中的作用，接著介紹了全橋逆變器的換流過(guò)程并對(duì)其SPWM和SVPWM調(diào)制方法進(jìn)行了比較分析，同時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的并網(wǎng)控制策略進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
　　 (2)重點(diǎn)介紹了并網(wǎng)逆變器基于FPGA的控制實(shí)現(xiàn)過(guò)程。首先對(duì)基于FPGA設(shè)計(jì)的反饋采樣電路進(jìn)行了介紹;接著在比較了常用的MPPT方法之后，提出了本文所使用的雙閾值判斷變步

3、長(zhǎng)擾動(dòng)觀察法;最后詳細(xì)分析了并網(wǎng)控制中鎖相環(huán)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，其中，提出了一種比較新穎的生成過(guò)零檢測(cè)方波的方法用于頻率和相位測(cè)量。
　　 (3)對(duì)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)的監(jiān)測(cè)管理實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。主要給出了在FPGA中諧波檢測(cè)與抑制、孤島保護(hù)、電能雙向計(jì)量的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，最后針對(duì)系統(tǒng)上層的智能管理終端，介紹了FPGA與ARM之間的串行通信方式。
　　 (4)對(duì)5kW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建和所做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了介紹，并對(duì)MPPT、