基于光伏并网逆变器的软件锁相环技术的研究

随着环境污染日趋严重和世界化石资源日益枯竭，开发和利用各种可再生能源在人类历史发展过程中变得日益紧迫。太阳能利用的主要形式之一便是光伏发电系统发电反馈入电网。而软件锁相环技术是光伏并网的核心技术之一，人们对于软件锁相环技术的研究集中在捕捉过零点后在软件中利用步长进行调整的方法以及对输入电压信号使用虚拟坐标变换的方法。由于前者方法较后者存在诸如调整时间长、抗干扰能力弱等缺点，所以本文以后者方法为主进行研究，本文主要的研究内容有： 1、通过MATLAB中的POWER SYSTEM模块对太阳能电池进行建模，并详细的分析了太阳能电池的非线性特性及影响太阳能发电效率的几个因素； 2、使用变负载法对太阳能电池进行了实际的测试，目的是了解太阳能电池正常情况条件下的非线性特性； 3、以并网逆变器中的软件锁相环技术为研究对象，为了确保光伏发电系统产生的电流和正常状态下的电网电压同频率、同相位，在深入了解锁相环的工作原理基础上，对常用的基于坐标系变换的软件锁相环技术进行了对比研究，并通过Matlab/Simulink仿真验证了三种锁相技术在不同条件下的锁相能力； 4、详细的阐述了基于MSP430单片机的软件锁相环系统的软件设计流程图、硬件结构设计和实验结果。