【正文】 g: an algorithm forrapidly changing atmospheric conditions. in IEE Proc. Generation, Transmission, andDistribution, 1995. pp. 5964[14]李振動，小型太陽光光電能能量轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換系統(tǒng)之研究，臺灣國立中山大學(xué)碩士學(xué)位論文， [15]包鈞瑋，太陽光發(fā)電系統(tǒng)運轉(zhuǎn)性能評估，臺灣私立一中原大學(xué)碩士學(xué)位論文，[16]M. Veerachary, T. Senjyu, and K. Uezato, Voltagebased maximum power point trackingcontrol of PV system, IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., vol. 38, no. 1，pp. 262270, Jan.2022.[17]W. Xiao and W. G. Dunford A modified adaptive hill climbing MPPT method forphotovoltaic power systems, in 35th Annual IEEE Power Electron. Specialists Conf., 2022, pp.19571963.[18], K. Kalaitzakis, and N. C. Voulgaris, Development of a microcontrollerbased,photovoltaic maximum power point tracking control system, IEEE Trans. Power Electron., vol.16, pp. 4654, Jan. 2022.[19] C. Hua and .l. R. Lin, DSPbased controller application in battery storage of photovoltaicsystem, in Proc. 1996 IEEE IECON 220d International Conf. on Ind. 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Electron., vol. }2, pp. 1 145I 152, Aug. 2022.附錄：文獻翻譯逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，若直流電壓較低，則通過交流變壓器升壓，即得到標準交流電壓和頻率。雖然在理論上、技術(shù)和工藝水平上，我們與世界先進水平相比還有很大差距，相信在不懈的努力下，我們會很快完善系統(tǒng)技術(shù)、改善系統(tǒng)性能，將高質(zhì)量和高性能的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)品推向市場。2)還應(yīng)進一步進行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，在聯(lián)調(diào)過程中，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)不合理的地方，找出系統(tǒng)設(shè)計上的缺陷，根據(jù)結(jié)果合理的調(diào)整。雖然光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在國外已經(jīng)有了一定規(guī)模的應(yīng)用，但是這個領(lǐng)域仍然有很多技術(shù)問題有待解決，特別是在整個系統(tǒng)的核心一并網(wǎng)逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)、控制策略等方面。5．2 展望目前光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在世界各國得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，對其的利用和控制還是比較前沿的課題。針對所要設(shè)計的系統(tǒng)確定逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)，從光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單、易于維護方面考慮，選擇不可調(diào)度式并網(wǎng)逆變器，并從并網(wǎng)系統(tǒng)的主電路拓撲、控制策略等幾個方面做了詳細的分析和仿真實驗。而太陽能作為可再生能源中最潔凈、儲量最大的能源倍受人們的關(guān)注，光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的研究內(nèi)容包括太陽能．電能轉(zhuǎn)換、最大功率跟蹤控制、孤島檢測等幾個方面。電壓前饋正反饋的檢測方法可以防止虛假孤島保護現(xiàn)象的發(fā)生。當電網(wǎng)不穩(wěn)定或大負載突然投切時，電網(wǎng)電壓會出現(xiàn)較大的波動，從而引起孤島檢測與保護系統(tǒng)誤動作，即出現(xiàn)虛假的孤島保護現(xiàn)象。璣每隔 ls 作用，Ud 的引入使光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)輸出電流減小，使得 Ua(k)Ua(k 一 N)，此后的系統(tǒng)工作過程與 Ua(k)Ua(k 一 N)的情況相同。周期擾動量％由 0 變一心，進一步使 a 點電壓下降，直到超出預(yù)設(shè)閥值。第 k+1 個周期電流峰值減小。周期擾動量Ud 由0 變?yōu)镵d，進一步使a點電壓上升，直到超出預(yù)設(shè)閥值。根據(jù)正反饋原理 a點電壓呈上升趨勢。此時輸出電流表示為：從 a 點電壓峰值 Ua 的角度考慮，分為以下情況：1)U(k)Um(k)設(shè)第k個周期發(fā)生孤島現(xiàn)象，此時a點電壓峰值高于上次的采樣值，即Ua(k)Um(k)=Ua(kN)。假定第七個周期電網(wǎng)斷電，其后的一個周期乩的值可以由并網(wǎng)逆變器正常運行時的 Ua(kN+1)表示，即 Um(k+1)=Ua(kN+1)。但是只有在理想情況下 Um 的值為 311V，實際上電網(wǎng)電壓存在波動，Um 不是恒定值，因此需要找到 Um 合適的表示方法。電壓前饋正反饋擾動孤島檢測法的系統(tǒng)圖如電壓前饋正反饋擾動孤島檢測法的算法公式為：式中Id 為電流幅值擾動量；K 為系數(shù)；Ua 點電壓峰值；Um 為電網(wǎng)電壓峰值；Ud 為周期擾動量，初值為 0，每隔 ls 將其設(shè)置為預(yù)設(shè)值。逆變器輸出電壓降低時，電壓正反饋的運行機制和電壓升高時正好相反。首先簡單介紹一下電壓反饋原理，其運行原理如圖所示。外部檢測法的特點：1)實時性強，檢測速度快，穩(wěn)定性高；2)對電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行沒有影響；3)需要額外安裝監(jiān)控或阻抗投切設(shè)備，成本比較昂貴：4)比較適合于大功率分布式電站的并網(wǎng)。根據(jù)電網(wǎng)對逆變器的控制方式的不同，主要分為以下兩種方法：1)自動投切阻抗法自動投切阻抗法是當電網(wǎng)斷電時，自動在電網(wǎng)側(cè)插入低阻抗負載，插入的低阻抗負載能夠打破逆變器與負載之間的原有的平衡，造成并網(wǎng)處公共耦合點電壓的幅值或頻率偏移，從而實現(xiàn)孤島檢測。4．2．3 外部檢測方法外部檢測法是通過電網(wǎng)對逆變器進行控制，或者電網(wǎng)與逆變器之間的通信來控制逆變器在一定條件下停止并網(wǎng)運行的一類方法。另外，當存在多個逆變器時，所有逆變器必須統(tǒng)一頻率偏移的方向。逆變器會繼續(xù)檢測相位誤差并再次增加電流頻率，直到頻率偏移足夠大，能夠被 OFR\UFR 檢測到為止。孤島時，若此電流加到阻性負載上，其電壓響應(yīng)會跟隨這種失真電流波形并且在更短的時間內(nèi) 到達零點，從而引起輸出電壓和電流之間的相位誤差。因逆變器的輸出電流波形有少量畸變，前半周，逆變器輸出電流的頻率稍高于系統(tǒng)電壓頻率，逆變器輸出電流先到零，并且在電壓波形到達零之前的 tz，時間里一直保持為零。4．2．2 主動檢測方法1)頻率偏移檢測法(AFD)應(yīng)用微處理器的逆變器很容易實現(xiàn) AFD 該方法的檢測原理如圖所示。但是在實際應(yīng)用中，由于非線性負載等因素的存在，電網(wǎng)電壓的諧波很大，諧波檢測的動作閥值不容易確定，因此，該方法具有局限性。電壓諧波檢測法通過檢測并網(wǎng)逆變器的輸出電壓的諧波含量來防止孤島現(xiàn)象發(fā)生，這種方法依據(jù)工作分支電網(wǎng)功率變壓器的非線性原理。這種方法的經(jīng)濟性較好，但由于非檢測區(qū)較大，所以單獨使用 OVR／UVR 和 OFRIUFR 孤島檢測是不夠的。如果電壓或頻率偏移達到孤島檢測設(shè)定閥值，則可檢測到孤島發(fā)生。4．2 孤島效應(yīng)的檢測方法孤島現(xiàn)象的檢測方法根據(jù)技術(shù)特點，可以分為三大類：被動檢測方法、主動檢測方法和外部檢測方法。一般來說，孤島效應(yīng)可能對整個配電系統(tǒng)設(shè)備及用戶端的設(shè)備造成不利的影響，包括：1)危害電力公司輸電線路維修人員的安全；2)影響配電系統(tǒng)上的保護開關(guān)動作程序；3)造成電力孤島區(qū)域所發(fā)生的供電電壓與頻率的不穩(wěn)定現(xiàn)象；4)當電力公司供電恢復(fù)時所造成的相位不同步問題；5)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)因單項供電而造成系統(tǒng)三相負載的欠相供電問題。定時器T2中斷主要完成電壓環(huán)節(jié)的PI算法，得到電流指令值，它的中斷周期為10ms。同步中斷的主要功能是外部中斷來臨時，完成正弦表偏移地址的復(fù)位，它的中斷周期為20ms。圖 軟件流程圖主程序主要完成特殊寄存器以及外部事件管理器中的寄存器的初始化，并對變量進行定義。這些適合電力電子控制的外設(shè)模塊及其運行的高速性能使得完整的數(shù)字式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計方案成為可能。此芯片為內(nèi)嵌式電機控制系統(tǒng)提供了明確完整的外圍設(shè)備模塊?？梢钥闯?，逆變器輸出的電壓和電流同頻同相，只要保證了并網(wǎng)同步的實現(xiàn)，就可以使逆變器的輸出電流與電網(wǎng)電壓嚴格的同頻同相，達到輸出功率因數(shù)為1的目的。輸出濾波器采用LC型濾波器，可以得到電路的等效模型，由此可推導(dǎo)出逆變控制系統(tǒng)的示意圖如圖所示，作者根據(jù)系統(tǒng)的控制精度設(shè)計了控制參數(shù)。為了防止橋臂發(fā)生直通，在電路中設(shè)置了相應(yīng)的死區(qū)。3．7 光伏并網(wǎng)逆變器的仿真建模經(jīng)過第二章的分析，本文確定了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的逆變器控制采用固定開關(guān)頻率的PWM控制方法，電壓反饋信號與給定的電壓參考信號比較產(chǎn)生誤差信號，經(jīng)過PI調(diào)節(jié)后作為給定電流參考信號，電流反饋信號與給定的電流參考信號比較產(chǎn)生誤差信號，經(jīng)PI調(diào)節(jié)后與固定頻率的三角波比較產(chǎn)生SPWM控制脈沖后，經(jīng)隔離、放大后作為開關(guān)管的門極脈沖。結(jié)構(gòu)區(qū)分設(shè)計的原則是：1)開關(guān)電源與數(shù)字電路、模擬電路分區(qū)；2)弱信號單元和強信號單元分區(qū)；3)數(shù)字單元和模擬單元分區(qū)；4)電路性質(zhì)差異大的單元分區(qū)。一般來講要按系統(tǒng)各部分功能不同而將其化為不同的功能模塊，使它們的相互影響最小。并且，系統(tǒng)的布局好壞對電磁兼容性影響很大。3)DC／DC部分逆變得到的交流電，在經(jīng)過變壓器后，需要整為直流，整流二在變壓器的原邊和副邊加吸收電路，抑制了過電壓的同時，也削弱了干擾源。在低頻段，它們呈現(xiàn)出非常低的感性阻抗值，不影響數(shù)據(jù)線或信號線上的有用信號的傳輸。磁珠和磁環(huán)專用于抑制信號線、電源線上的噪聲和尖峰干擾。這些措施大大降低了MOSFET和IGBT開通關(guān)斷時的電壓電流變化率，從而減少了干擾源的強度。對于外界電氣設(shè)備產(chǎn)生的干擾，我們無法抑制，只能減少自身產(chǎn)生的干擾。這給我們提供一個解決問題的指導(dǎo)思想：抑制干擾源；切斷傳播途徑；提高電子電路的抗干擾能力。本論文從硬件和軟件兩方面考慮，采取措施來解決電磁干擾問題。因此，必須采取相應(yīng)的抗干擾措施。電壓波動小于1％3．5．2 輔助電源設(shè)計電路輔助電源主電路的具體電路圖如圖所示。HV9120芯片的特征是：1)輸入電壓范圍：10．450Vdc；2)最大占空比49％；3)固定開關(guān)頻率500KHz。除了開關(guān)、磁組、輸出整流和濾波器，HV9120芯片包含了構(gòu)造單管開關(guān)轉(zhuǎn)換器所需的基本元件。3．5．1 輔助電源的設(shè)計要求1)輸入電壓：50～170V2)輸出電壓：+15V、．15V、+5V、一5V3)輸出根據(jù)上述的設(shè)計要求，本論文采用HV9120芯片進行輔助電源設(shè)計。3．5 輔助電源設(shè)計為了給光伏并網(wǎng)逆變器的控制電路、信號采集電路及開關(guān)管驅(qū)動電路等提供各種工作電源，需要設(shè)計一個與主逆變電路隔離的輔助電源。濾波電容選得大可以減小波形的 THD，但會相應(yīng)增加電感中的紋波電流，而濾波電容太小則會影響輸出波形的 THD。如果電感選取過大，可以減小流過電感的電流紋波，相應(yīng)減小了流過功率管的峰值電流，減小了開關(guān)器件的功率損耗，此外還會影響輸出電流的跟蹤速度，使得系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)過慢，降低穩(wěn)態(tài)精度；而電感選取過小，則使得輸