500KW光伏逆变器软件方案设计.docx

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500KW光伏逆变器软件设

计方案

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概述

500KW光伏逆变器软件设计方案

产品设计定位

500KW光伏逆变器及其可选配件，配套500KW光伏发电系统使用，使其获得最佳发电效率和发电质量。

总体方案概述

500KW光伏逆变器软件技术方案主要依据同类产品及相关产品规格书，以及公司现有的开发人员、技术储备和测试装备的条件和产品开发计划的要求而编制的。本方案主要阐述了软件的控制算法部分以及监测监控部分的软件方案。

系统整体软件包括核心控制软件、监测监控软件两个大的部分。其中控制软件包括DSP部分的控制软件设计以及CPLD部分的逻辑软件设计；监测监控软件包括基于ARM系统的人机接口软件、基于ARM系统的数据采集器软件以及基于PC机部分的本地监控软件和基于服务器PC机的远程监控软件等三个部分。

核心控制软件设计

Clarke变换：

对abc三相进行克拉克变换，如图2-5所示：

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β

q

d

a

α

b

图2-5克拉克变换

由图示可得：

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a

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c

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L

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Park变换：

对abc三相进行克拉克变换，如图2-6所示：

q

c

b

图2-6帕克变换

由图示可得：

?x ? ?cos?t sin?t??x

? ?x ?

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??C

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?xq

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?x ? ?cos?t ?sin?t??x ?

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q?x?? ?sin?t cos?t??x ?

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?xq?

可得dq轴状态方程如下

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?

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???

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q

q

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? ??L

R ??i

? ?0 1??e ?

由上述分析可知：经过坐标旋转变换后，三相对称静止坐标系中的基波正弦变量将转化成同步旋转坐标系中的直流量，简化了控制系统的设计，但从dq轴状态方程可以看出，这是一个强耦合系统，q轴电流的变化对d轴的电流有影响，而d轴电流的变化对q轴也有影响，即d、q轴电流除受控制量Ud、U。影响外，还受耦合项?liq、??lid扰动和网侧电压ed、eq的影响。

三相桥式有源逆变器的调节器设计

由dq轴的状态方程可得:

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q由于dq变换之后系统是一个强耦合系统且受网侧电压e、e

q

d q

需

的影响，因此

要采样前馈解耦控制策略。由于耦合相为?Li、??Li 因此需对这两项解耦，

q d

同时加入e、e

d q

网压前馈。控制u、u

d q

采用PI控制。可设计u、u

d q

的控制方

程如下。

?

?

?u

?

d

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ip

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k

s

d

d

q

d

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q

q

e

d q

经运算可得dq轴最终状态方程如下

?

?di ? ?

R?(k

kii) ?

? ?d ?

? ?

dt ??

ip s