随着人们对新能源的关注与日俱增,风能发电目前已经成为世界各国对可再生资源利用领域的研究热点,其中如何将不稳定的风能转化为可用的能与公共市电并网的电能是人们研究的焦点。本文基于直驱型风力发电系统,采用交流永磁同步发电机,利用逆变器作为发电机与电网的电能转换接口,通过DSP控制逆变器使风力发电机发出的不稳定电能转化成能与公用电网并网的交流电,实现对电网电压跟踪的实时控制。本文在详细分析各种并网逆变方案的基础上,提出了一个可行的高效的并网控制系统。首先将风力发电机发出的不稳定的交流电经过三相不可控整流桥,得到较低的直流电压,再经过DC-DC ZVT-Boost电路将该直流电压升高,最后通过对全桥逆变器的控制,得到可实时跟踪市电的稳定交流电。本文以2KW风力发电系统的为例,对并网逆变器主电路参数的选择作了理论推导和计算。在设计中,为了得到与电网电压同频同相的电能,采用电压源输入电流源输出的控制方式,通过软件锁相环控制技术采集电网电压波形,与给定幅值相乘得到标准电流信号,该信号与采集的逆变器输出电流比较,对其差值进行PI控制加电网电压前馈控制,再与固定频率的三角波比较得到SPWM波,控制开关管的通断,最终得到理想的输出电流。其中,PI控制可以大大提高系统的性能,电网前馈可以减小可量测的电网的扰动,有利于系统的稳定性。此外,为了提高控制效率,本设计以高性能数字信号处理芯片TMS320LF2407A型DSP作为主控制器,AT89C52单片机作为从控制器,为逆变装置设计具有双CPU的全数字控制系统,完成数据采集,分析计算,算法实现、实时SPWM波形生成等控制任务。