一种基于FPGA的光伏并网系统及其实现方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源
，尤其涉及一种基于FPGA的光伏并网系统及其实现方法。
技术介绍
随着全球储备能源的快速消耗，诸如煤、石油、天然气等传统能源的供应愈发紧张，为了缓解能源与环境危机，风能、太阳能等一次可再生能源的开发利用得到高度关注。近十年来，太阳能光伏产业得到飞速发展，光伏装机总量在全球范围内呈爆炸性增长趋势。仅在2013年，全球光伏装机容量新增38.7GW，总装机容量达到140.6GW，光伏产业已进入新的发展时期。同时伴随的一系列光伏并网问题也愈加凸现，例如，光伏并网系统对电网电能质量的影响问题、逆变器的控制问题、低电压穿越等问题。光伏发电并网系统由于其发电的不连续性和随机性，系统输出不稳定，输入电网电压产生波动，从而对电网产生一系列电能质量方面的影响。并网系统中的电力电子装置，如DC/DC变换电路、逆变器等在实现电压电流处理的同时，会产生谐波电流，使电压波形产生畸变。逆变器的控制问题即为在保证输出电压与电网电压同频同相的同时，有效控制输出电流并减少谐波对电网的影响。同时，当电网电压发生突降时，将严重影响配电网的稳定性，从而影响电网的正常运行。为了...
【技术保护点】
一种基于FPGA的光伏并网系统，其特征在于，包括光伏电池PV、稳压电容、DC/DC变换电路、直流母线、DC/AC全桥逆变器、核心控制器FPGA、交流电网以及供电设备、Web服务器、计算机或者移动终端；光伏电池PV输出与稳压电容并联，稳压电容输出串联滤波电感L1再与DC/DC变换电路并联，DC/DC变换电路输出经单相二极管与稳压电容并联，再经直流母线连接DC/AC全桥逆变器，逆变器输出串联滤波电感L2再经稳压电容并联至交流电网，核心控制器FPGA被配置为采集光伏电池的输出电压和电流信息、DC/DC变换电路的输出电压信息以及电网电压、电流信息，通过自定义驱动和控制模块产生所需的...
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的光伏并网系统，其特征在于，包括光伏电池PV、稳压电容、DC/DC变换电路、直流母线、DC/AC全桥逆变器、核心控制器FPGA、交流电网以及供电设备、Web服务器、计算机或者移动终端；光伏电池PV输出与稳压电容并联，稳压电容输出串联滤波电感L1再与DC/DC变换电路并联，DC/DC变换电路输出经单相二极管与稳压电容并联，再经直流母线连接DC/AC全桥逆变器，逆变器输出串联滤波电感L2再经稳压电容并联至交流电网，核心控制器FPGA被配置为采集光伏电池的输出电压和电流信息、DC/DC变换电路的输出电压信息以及电网电压、电流信息，通过自定义驱动和控制模块产生所需的信号给并网系统；核心控制器FPGA被配置为连接Web服务器，通过计算机或者移动终端实现系统监测。2.根据权利要求1所述的光伏并网系统，其特征在于，光伏发电中的所述光伏电池PV采用最大功率点跟踪控制策略，通过核心控制器FPGA的核1自定义的MPPT功能模块来调节光伏电池等效模型中的负载电阻跟随电池内阻；所述光伏电池等效模型由等效电流源Iph、正向二极管Id、电容Cj、PN结旁路分流电阻Rsh、串联电阻Rs和负载RL组成。3.根据权利要求1所述的光伏并网系统，其特征在于，所述DC/DC变换电路采用boost升压变换电路，对光伏逆变产生的电能进行升压处理。4.根据权利要求1所述的光伏并网系统，其特征在于，所述DC/AC全桥逆变器被配置为H桥拓扑结构的单相全桥逆变电路，其中功率开关管为电压驱动型MOSFET管，型号IRF3710，最大电压500V，最大电流57A；功率开关管的驱动电路被配置为SPWM正弦脉宽调制和光耦隔离，隔离电路采用双通道HCPL-2630芯片实现电压隔离，驱动芯片采用专用芯片IR2410。5.根据权利要求1所述的光伏并网系统，其特征在于，所述核心控制器FPGA为异构双核的Zynq-7000，在核心控制器FPGA中，系统功被配置为硬件层、系统层和应用层；其中，核1被配置为实现光伏并网系统的MPPT、SPWM、CAP和ADC控制，核0被配置为移植Linux系统实现光伏监测，包括：远程登录、数据存储和人机交互，同时两核被配置为可进行实时数据交互。6.根据权利要求5...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯小燕，王维建，
申请(专利权)人：上海新华控制技术集团科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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