【正文】 關(guān)管產(chǎn)生的高頻諧波，保證輸出高質(zhì)量的正弦電流；（2）利用電感對電流的阻尼作用，穩(wěn)定電流，保證系統(tǒng)穩(wěn)定。同時，為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋無功能量提供通道，逆交橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管，在兩對IGBT管交替重復(fù)的過程中，這些二極管還起到了續(xù)流的作用。在全橋并網(wǎng)逆變電路中，主功率開關(guān)管承受的最大電壓應(yīng)超過直流輸入側(cè)的最大電壓(450V)，同時從余量和線路寄生參數(shù)影響等方面考慮，選取的IGBT耐壓值應(yīng)大于500V。通過計(jì)算得出， （）整合式（）與式（）得到，電感L的取值范圍。利用CCS開發(fā)調(diào)試數(shù)字信號處理產(chǎn)品時，： 采用CCS開發(fā)過程在這幾個開發(fā)階段中，經(jīng)常利用CCS來實(shí)現(xiàn)以下功能單步調(diào)試、設(shè)置斷點(diǎn)、觀察變量、配置存儲器和寄存器、觀察調(diào)用堆棧、觀察圖形、編輯源代碼、觀察反匯編和C指令執(zhí)行情況等。在設(shè)計(jì)中，霍爾電壓傳感器輸出的電壓幅值在[5V，5V]的范圍內(nèi)。圖中由 R3和 C2構(gòu)成 AD輸入的低通濾波器，采用D1和D2作為DSP端的限幅電路。 過零檢測電路傳感器檢測到的電網(wǎng)電壓信號送入到放大電路中，放大電路由LM258來搭建。驅(qū)動電路通過光耦隔離或者磁隔離來將控制電路和主電路隔離開，以此來保護(hù)控制電路。 主程序流程 定時器下溢中斷程序設(shè)計(jì)在中斷程序中，先完成對電網(wǎng)電壓、并網(wǎng)電流、直流母線電壓等信號的采樣工作，判斷是否滿足并網(wǎng)條件，滿足則閉合繼電器并網(wǎng)，然后對電網(wǎng)電壓進(jìn)行鎖相，產(chǎn)生正弦基準(zhǔn)信號，進(jìn)而完成電流控制算法，產(chǎn)生SPWM驅(qū)動信號，中斷程序還要實(shí)現(xiàn)過壓、過流保護(hù)等工作。對并網(wǎng)逆變器而言，通常情況下采用查表法產(chǎn)生SPWM波，正弦調(diào)制波由一張正弦表提供，表的長度由載波比決定。采用異步調(diào)制時，即保持載波頻率不變，這時可采用一種稱為異步變頻調(diào)制的鎖相算法進(jìn)行鎖相[27，29]。該方法適用于輸入頻率穩(wěn)定的情況。 故障保護(hù)中斷程序設(shè)計(jì)在上主電之前，通常要先做好系統(tǒng)的保護(hù)。逆變器常采用這種調(diào)制方法。，這種調(diào)制方式使用半波三角波作為載波，當(dāng)大于零時，載波為正的半波；當(dāng)小于零時，載波為負(fù)的半波。逆變器如果以電流源作為輸入，需要在直流側(cè)串聯(lián)電感以穩(wěn)定直流輸入，但是電感的引入會使系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)變差[23]。間接電流控制也稱為相位和幅值控制，考慮的是穩(wěn)態(tài)控制，沒有考慮動態(tài)過程，在已知穩(wěn)態(tài)電流給定的情況下，根據(jù)SPWM通過控制PWM輸出基波電壓的幅值和相位間接對并網(wǎng)電流進(jìn)行控制。不過隨著DSP技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時性已不是很難實(shí)現(xiàn)，所以直接電流控制得到廣泛應(yīng)用。但該方法下開關(guān)管的開關(guān)頻率一定，輸出電流的頻譜固定，濾波器容易設(shè)計(jì)，所以使用的比較多。本文采用電流瞬時值反饋與三角波比較控制，在三角波比較控制中，PI控制器應(yīng)用最為廣泛，其傳遞函數(shù)為： （）式中，和分別是PI控制器的比例系數(shù)和積分系數(shù)。MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。采用400V直流電壓源模擬直流輸入，采用交流電壓源模擬電網(wǎng)電壓，電壓峰值取311V，頻率為50Hz，假定設(shè)計(jì)逆變器功率為10kW。 PI控制器參數(shù)， PLL鎖相環(huán)參數(shù) 仿真結(jié)果。其次，對逆變控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)做了詳盡的介紹，包括系統(tǒng)各個功能模塊的電路實(shí)現(xiàn)和軟件結(jié)構(gòu)以及具體流程圖。as E, La180。2:1409～2046.[33] Mekhilef S, Rahim NA. Xilinx FPGA based three phase PWM inverter and its application for utility connected PV system[J]. Proceeding of IEEE TENCON’02 2002。功率因數(shù)的控制和連接的光伏系統(tǒng)并網(wǎng)無功功率調(diào)節(jié)的方法就是采用現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）。關(guān)鍵詞：并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，單相逆變器，功率因數(shù)控制，數(shù)字控制，F(xiàn)PGASinglephase Inverter Grid Control Technology Based on The MATLAB Simulation ResultsAbstract: The energy crisis has accelerated the human to the research and development of renewable energy, wind power generation has developed into one of the ways of power generation which technology is the most mature and has the most development potential in renewable energy.This paper has researched the control technology of single phase grid connected inverter and its related issues aimed at medium or small wind power generation system. Gridconnected system adopts ACDCAC structure, this paper studies the level DCAC transform, does the overall design to the singlephase gridconnected inverter, each function module unit is also introduced in detail. Inverter circuit adopts the single phase full bridge structure, the working condition is analyzed, the turnon and turnoff of switch tube is controlled by using the unipolar SPWM modulation technology, gives the design method of the main circuit device selection.Single phase grid connected inverter based on the mode which is voltage source input and controls current output, analysis their respective characteristics of indirect current control and direct current control, and introduces two kinds of monly used direct current control method: hysteresis control and triangular wave parison control. This paper adopts the triangle wave parison control, built mathematical model of the current closed loop control system, and set up Simulink model respectively according to the PI controller.This paper gives the design method of specific hardware circuit of each function module in a singlephase gridconnected inverter, and introduces the software design ideas. For the realization of gridconnected current with the same frequency and phase to grid voltage, the design of phase locked loop is very important, and this design using DSP capture grid voltage rising edge to realize the PLL.Key words: wind power, single phase gridconnected inverter, SPWM, PLL1 介紹隨著對全球環(huán)境保護(hù)的日益關(guān)注，生產(chǎn)無污染的天然能源需求例如太陽作為一種能源替代未來能源已引起極大的興趣因?yàn)樘柲苁且环N清潔無污染和取之不竭的。因此，對數(shù)字實(shí)施過程的興趣已經(jīng)執(zhí)行。這種控制已在實(shí)施數(shù)字化的一個FPGA得到應(yīng)用并在仿真和實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證。 （1） （2）從式（1）（2），有功功率（P）和無功功率（Q）的幅值可以得到，作為對輸出電流的基本組成部分，取決于以下參數(shù)：1 Vinv的幅值2 逆變器輸出電壓與電網(wǎng)電壓的相移角σ因此，功率流（發(fā)電和吸收）雙方的有功和無功功率可以得到控制，選擇一個適當(dāng)?shù)哪孀兤鬏敵鲭妷悍岛湍孀兤鬏敵鲭妷汉碗娋W(wǎng)之間的相移（σ）。功率因數(shù)PF是由從方程式（6）推導(dǎo)的決定的。其次，逆變器輸出電流的函數(shù)表示為逆變器輸出電壓和電網(wǎng)電壓的相移， 。例如，當(dāng)直流母線電壓為直流375 V：， = ?？刂浦绷髂妇€電壓。MPP的觀察點(diǎn)，就可以看到，電壓值變化不大，即使太陽的強(qiáng)度輻照遭受巨大變化。該電流調(diào)節(jié)器是用來調(diào)節(jié)之間的誤差實(shí)際所需的電流和輸出電流。數(shù)字PCPS是根據(jù)存儲在可查表的DSPWM模式。角度相對應(yīng)的方向錯誤標(biāo)志有所不同，以此一補(bǔ)償。該相移旨在提供靈活性，以生產(chǎn)要么滯后，領(lǐng)導(dǎo)或參與階段，以便調(diào)整的功率因素。4實(shí)施新控制根據(jù)框圖如圖3所示，PCPS控制的單相逆變器已得到實(shí)施。圖3 單相并網(wǎng)逆變器的控制結(jié)構(gòu)該圖代表對應(yīng)于兩個控制回路：允許內(nèi)部控制注入到電網(wǎng)的電流輸入和外部沒有控制的直流母線電壓，Vdc[7]。對于最大功率跟蹤控制器，擾動和觀察方法由于其采用結(jié)構(gòu)簡單的事實(shí)，它需要較少的測量參數(shù)。相位轉(zhuǎn)移的使用，很少DSPWM模式的使用提供一簡單的數(shù)字控制，通過優(yōu)化數(shù)字系統(tǒng)的規(guī)模和快速反應(yīng)系統(tǒng)。添加多一個模式，輸出電流范圍延長2倍至33 倍。從圖a可以得出結(jié)論，根據(jù)逆變器的輸出電壓能得到并網(wǎng)的有功功率和無功功率。該Vinv可以表示為函數(shù)振幅調(diào)制指數(shù)Ma，在PWM模式下使用。該分析是基于逆變器和網(wǎng)格的電感耦合。合適的控制此策略是不僅能夠控制并網(wǎng)電流還有功率因數(shù)（PF）。一些關(guān)鍵已被查明，其中可以進(jìn)行重大改進(jìn)的設(shè)計(jì)和實(shí)施連接到網(wǎng)格中的逆變器，如：低總諧波真，消除了直流分量注入連接的網(wǎng)格，同時控制有功和無功功率和數(shù)字控制的執(zhí)行情況。這種被提出的控制策略的優(yōu)點(diǎn)是圍繞簡單的數(shù)字電路來實(shí)施的。感謝父母、家人，正是有了他們的大力支持，我才能全身心的投入到學(xué)習(xí)中去，我的每一點(diǎn)成績，都有他們的功勞。 exhibition. MEES 2006:7～1004.[29] Wu TF, Nien HS, Shen CL, Chen TM. A singlephase inverter system for PV power injection and active power filtering with nonlinear inductor consideration[J]. Transactions on Industry Application 2005 Jul–Aug。希望在以后的研究中可以彌補(bǔ)這些遺憾。并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓基本做到了同頻同相，達(dá)成了本次設(shè)計(jì)的目的。 采用PI控制器的并網(wǎng)逆變器仿真模型 模型各部分參數(shù)設(shè)置，仿真模型中的電感L設(shè)置為3mH。它有兩個顯著的功能：Simu（仿真）與Link（連接）。典型的I型系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的一般形式為 （）按照“二階最佳”法設(shè)計(jì)，即令式（）中KT=。其中，Uab為逆變橋輸出電壓，Ugrid為電網(wǎng)電壓，G1（s）為控制器傳遞函數(shù)，G2（s）為逆變橋傳遞函數(shù)，G3（s）為濾波器傳遞函數(shù)。當(dāng)開關(guān)管采用較高開關(guān)頻率時，有很快的響應(yīng)速度，并且受負(fù)載及電路參數(shù)的影響小[29]。所以，有關(guān)系 （）從上述關(guān)系可以看出，在電網(wǎng)電壓和電感確定的情況下，根據(jù)給定的功率和并網(wǎng)電流，通過式（）和式（）就可以算出Uab相對與Ugrid的超前角φ和SPWM的調(diào)制度m，這種關(guān)系是一一對應(yīng)的，只要控制了φ和m，就控制了輸出電壓的幅值和相位，并最終實(shí)現(xiàn)控制并網(wǎng)電流。當(dāng)采用電壓源輸入控制輸出電流的方式時，系統(tǒng)只需要控制輸出電流，它的波形好壞受電網(wǎng)電壓的影響較小，即使電網(wǎng)出現(xiàn)大的擾動，輸出依然符合并網(wǎng)要求。從上述過程中看出，在輸出波形中包含有，0和三個狀態(tài)，因此這種調(diào)制方式也被稱為三態(tài)調(diào)制。載波為全波三角波，頻率為,幅值為。 N Y N Y 上升沿捕捉中斷流程圖 故障保護(hù)中斷流程圖5 并網(wǎng)逆變器控制策略的研究與實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能要并入電網(wǎng)，電壓幅值、頻率、功率因數(shù)等都需要滿足公共電網(wǎng)的要求，但是隨著風(fēng)速的變化，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩也