基于SOPC的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)研究.pdf

1、太陽能清潔、環(huán)保、取之不盡、用之不竭，是未來能源發(fā)展的方向。光伏并網(wǎng)發(fā)電是太陽能利用的主要形式。并網(wǎng)控制器作為光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的核心，在提升系統(tǒng)性能與提高太陽能利用率等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。迄今為止，光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的控制器大多為串行結(jié)構(gòu)式，運行速度慢、效率低、動態(tài)特性差。因此，開發(fā)基于并行結(jié)構(gòu)的并網(wǎng)控制器并深入研究其并網(wǎng)控制技術(shù)對于提升系統(tǒng)的整體性能、促進光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文提出了一種基于SOPC技術(shù)的并行結(jié)構(gòu)光伏并

2、網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)，深入研究了其并網(wǎng)控制技術(shù)，其中重點是其并網(wǎng)控制策略與孤島檢測。主要的研究工作包括:
　　 1.提出了一種基于SOPC技術(shù)實現(xiàn)的帶孤島檢測功能的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)。通過比較分析幾種常用逆變主電路和并網(wǎng)控制原理，確定了這種架構(gòu)的主電路及帶電網(wǎng)電壓前饋控制的直接電流PI并網(wǎng)控制策略。
　　 2.提出了一種基于直接電流幅值擾動的改進型AFD孤島檢測方法，詳細闡述了這種方法的原理，定性評估了該方法檢測孤島的有效性，定量計

3、算出了該方法引入的并網(wǎng)電流THD。
　　 3.完成了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。硬件設(shè)計包括主電路、檢測電路、驅(qū)動電路及基于FPGA的ADPLL、AD控制存儲、改進型AFD、外設(shè)PWM等模塊設(shè)計，構(gòu)建了基于SOPC的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)IP硬核;軟件設(shè)計包括NiosⅡ主程序與中斷子程序的設(shè)計。
　　 為驗證系統(tǒng)設(shè)計的正確性，搭建了一個1KW光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，并對并網(wǎng)控制策略及孤島檢測方法進行了仿真和實驗測試。結(jié)果表明:系統(tǒng)不僅能有效提高跟蹤精