辅助电源、过零检测电路、采样调理电路实现并网运行。

 

　　在控制电路中的一个关键技术是最大功率点跟踪（

MPPT），它的目的是使太阳电池

阵列始终工作在最大功率点电压，使太阳电池阵列始终能保持最大的功率输出，这对于提
高系统的整体转换效率有至关重要的作用。本系统采用导纳增量法的控制方法完成最大功率
跟踪器的功能。原理是根据太阳能电池的输出功率对电压微分在最大功率点必然是零这一原
则。这种微分控制法，可以不考虑太阳能电池的温度变化和幅射强度对控制的直接影响。把
导出的非线性状态方程经线性化处理后，将检测出的太阳能电池的输出功率和电压值代入
求解，计算其微分及误差，然后根据误差结果通过自动控制使上述微分值始终趋向和保持
为零。由此可见，高精度、快速地求得太阳能电池的输出功率对电压的微分是问题的关键所
在。从对状态方程的分析，得出了改变

PWM 波的占空比就可以改变太阳能电池的输出电压

的结论，然后利用太阳能电池在最大功率点的输出功率对电压微分是零进行控制。

 

　　

4.系统的软件设计 

　　本系统中采用数字化

SPWM 控制方式，并网工作的基本过程主要由 TMS320LF2407 芯

片的捕捉中断（

CAPINT）和 PWM 载波周期的定时中断完成。电网电压产生的过零脉冲信

号加至

TMS320LF2407 的捕捉中断输入口 CAP1 上，以此时间点作为基准给定正弦波信号

的时间起点，同时根据目前

PWM 的实际脉宽值与理论脉宽值修正载波周期，从而使并网

系统的并网输出电流与电网电压保持同频、同相。

 

　　另外系统还要实现反孤岛效应检测功能。所谓孤岛效应，指当电力公司的供电，因故障
事故或停电维修而跳脱时，各个用户端的太阳能并网发电系统未能即时检测出停电状态而
将自身切离市电网路，而形成由太阳能并网发电系统和周围的负载形成的一个电力公司无
法掌握的自给供电孤岛。一般来说，孤岛效应可能对整个配电系统设备及用户端的设备造成
不利的影响。本系统是通过检测电网电压和电网电流反馈信号来判断电网是否失电，并利用
系统软硬件所规定的电网电压的过（欠）电压保护设置点及过（欠）频率保护设置点来检
测电网断电，从而防止孤岛效应。

 

　　

5.结语 

　　通过对仿真结果的分析，该控制系统能确保逆变电源的输出功率因数接近

1，输出电

流为正弦波形。系统的输出正弦交流电压幅值在

220V±20V 范围内，频率在 50±0.1Hz 范围

内。同时，逆变器输出并网电流顺利跟踪了电网电压，谐波含量小，系统具有较好工作稳定
性，动态响应快，工作效率高等优点。当然，在降低功耗和继续降低成本方面本设计还存在
一些不足。

 

　　参考文献

 

　　

[1]孙奇.基于 DSP 的光伏并网发电系统的设计[J].科技信息，2010（1）：341-342. 

　 　

[2] 辛 元 芳 . 基 于 DSP 的 光 伏 并 网 发 电 系 统 的 设 计 [J]. 科 技 情 报 开 发 与 经 济 ，

2011，21（3）. 
　　

[3]吕振，林振杨，孟祥海，张晓红.基于 DSP 的三相光伏并网系统的研究[J].电气传动，

2011，41（10）. 
　　

[4]陈雷，石新春，赵艳军，王艳玲.太阳能光伏并网发电系统中孤岛效应的仿真研究

[J].灯与照明，2009，3（1）.