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，傳統(tǒng)化石燃料的能源枯竭和環(huán)境污染問題日益突出，太陽能、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，國內(nèi)光伏電池安裝量極少，光伏并網(wǎng)技術(shù)相對于發(fā)達(dá)國家水平仍有不小差距。本文基于實驗室設(shè)計的單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為實驗平臺，系統(tǒng)控制方案采用FPGA作為主控制器，對并網(wǎng)發(fā)電的MPPT、鎖頻/鎖相、諧波分析、孤島檢測等關(guān)鍵技術(shù)在FPGA中的實現(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程并對其SPWM和SVPWM調(diào)制方法進(jìn)行了比較分析，同時對整個系統(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的控制實現(xiàn)過程。首先對基于FPGA設(shè)計的反饋采樣電路進(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、長擾動觀察法;最后詳細(xì)分析了并網(wǎng)控制中鎖相環(huán)的實現(xiàn)過程，其中，提出了一種比較新穎的生成過零檢測方波的方法用于頻率和相位測量。
　　 (3)對發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)的監(jiān)測管理實現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。主要給出了在FPGA中諧波檢測與抑制、孤島保護(hù)、電能雙向計量的實現(xiàn)過程，最后針對系統(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5kW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實驗平臺的搭建和所做實驗內(nèi)容進(jìn)行了介紹，并對MPPT、