[發明專利]一種基于幅相控制的光伏發電裝置及方法

無效

• 申請號: 200910248834.3
• 申請日: 2009-12-28
• 公開（公告）號: CN101728838A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 閆士杰;王旭;杜蘅;付皓
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/537
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種采用基于幅相控制的光伏發電裝置進行光伏發電的方法，其中所述光伏發電裝置 包括主電路單元、主控單元、電壓電流傳感器、可編程控制器、電力參數測量單元和觸摸屏 單元，其中，主電路單元包括由4組IGBT模塊組成的三相四橋臂逆變器和驅動和功率放大單 元；主控單元，包括數字信號處理器DSP和可編程門陣列FPGA；電力參數測量單元由電力參 數表組成；電壓電流傳感器包括直流側電壓傳感器和交流側電壓電流傳感器；主電路單元的 輸入端與直流側電壓傳感器的輸入端相連，主電路單元的輸出端與交流側電壓電流傳感器的 輸入端相連；直流側電壓傳感器的輸出端與驅動和功率放大單元的輸入端相連；驅動和功率 放大單元的輸出端與IGBT模塊的輸入端相連，驅動和功率放大單元的輸入端與主控單元的輸 出端相連；可編程控制器與主控單元相連，可編程控制器與觸摸屏單元相連，電力參數測量 單元的輸出端與可編程控制器的輸入端相連，電力參數測量單元的輸入端與交流側電壓電流 傳感器的輸出端相連，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：交流側電壓電流傳感器檢測到三相交流電壓、三相交流電流，送給主控單元的 數字信號處理器DSP進行處理；

步驟2：主控單元的數字信號處理器DSP根據檢測到的三相交流電壓、三相交流電流以 及直流側電壓的給定值，通過幅值控制、相位控制和內環控制，確定電壓調節的輸出電壓 e^*(t)，并將得到輸出電壓e^*(t)傳遞給可編程門陣列FPGA；

其中，幅值控制、相位控制和內環控制的過程如下：

將系統給定電壓U^*(t)的幅值和相位分離，分別對幅值和相位進行控制：幅值控制是指對 檢測到的系統給定電壓U^*(t)和逆變器的輸出電壓U(t)的幅值進行比較，經過比例調節控制輸 出，輸出的電壓為U^*+ΔU^*；相位控制是將系統給定電壓U^*(t)經過幅值和相位分離后輸出的 正弦函數sinωt與輸出電壓U(t)進行比較，分解出相位偏移角θ，經比例調節控制輸出為 sin(ωt+θ)，幅值控制和相位控制得到的結果相乘，得到內環控制目標函數e(t)，e(t)與逆變 器輸出電壓U(t)比較，經比例調節控制后，得到輸出電壓e^*(t)；

步驟3：可編程門陣列FPGA接收到的輸出電壓e^*(t)與三角波發生器產生的波形合成PWM 波形，發送給主電路單元的驅動和功率放大單元；

步驟4：主電路單元中的開關器件根據放大后的脈沖信號產生導通和關斷。

2.根據權利要求1所述的采用基于幅相控制的光伏發電裝置進行光伏發電的方法，其 特征在于：步驟2所述的幅值控制、相位控制和內環控制，需要滿足解耦控制條件，具體公 式如下：

(k_p+1)/k_n＝-k_l

其中，k_p表示相控制系數，k_n表示零相控制系數，k_l表示相電感與零相電感的比值系數。