与参考电流同步电流跟踪性能；（b)为电网中有与电网同步和异 步的周期性噪声时，并网逆变器输出电流与参考电流稳态误差；（c)为电网中有与电网同步 和异步的周期性噪声时，并网逆变器输出电流THD。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图对本发明进行进一步详细说明：
[0037] -种光伏并网发电系统的同步装置，由电压滤波单元、电流滤波单元、减法器、PID 控制器和PWM发生器组成。该同步装置所应用的光伏并网发电系统为现有技术已知的光伏 并网发电系统，如包括光伏阵列、DC/DC模块、逆变器和电网组成，光伏阵列的输出端经DC/ DC模块与逆变器的输入端相连，逆变器的输出端与连接电网，光伏阵列的所产生的电能并 入电网中供用户使用。参见图1。
[0038]电压滤波单元包括分压电路、电压采样电路、电压模数转换电路和电压自适应LMS 滤波器。分压电路的输入端连接在光伏并网发电系统的电网的输出端上，分压电路的输出 端经电压采样电路连接电压模数转换电路的输入端，电压模数转换电路的输出端连接电压 自适应LMS滤波器的输入端，电压自适应LMS滤波器的输出端形成电压滤波单元的输出端， 与减法器的一个输入端相连。电压自适应LMS滤波器的输入信号矢量是一个时间序列，其元 素由电网输出电压在不同时刻的取样值构成，每个时刻的取样值与标准参考信号d (η)相减 得到误差信号e(n)，通过自适应不断调整LMS滤波的加权系数，最终使e(n)的均方误差最 小。
[0039] 电流滤波单元包括电流传感器电路、电流采样电路、电流模数转换电路和电流自 适应LMS滤波器。电流传感器电路的输入端连接在光伏并网发电系统的逆变器的输出端上， 电流传感器电路的输出端经电流采样电路连接电流模数转换电路的输入端，电流模数转换 电路的输出端连接电流自适应LMS滤波器的输入端，电流自适应LMS滤波器的输出端形成电 流滤波单元的输出端，与减法器的另一个输入端相连。电流自适应LMS滤波器的输入信号矢 量是一个时间序列，其元素由逆变器产生电流在不同时刻的取样值构成，每个时刻的取样 值与标准参考信号b(n)相减得到误差信号l(n)，通过自适应不断调整LMS滤波的加权系数， 最终使e(n)的均方误差最小。
[0040] 减法器的输出端与PID控制器的输入端相连，PID控制器的输出端经一 Pmi发生器 与逆变器的控制端相连，由PID控制器对HVM发生器产生相应的控制信号来控制逆变桥电 路。
[0041] 基于上述同步装置所实现的光伏并网发电系统的同步方法，包括如下步骤：
[0042] 步骤1、分压电路对电网输出电压进行降压。
[0043]由于电网输出电压为220V，电压值较高，因此需要采用分压电路将电网输出电压 进行降压，获得峰值为5V左右的交流电压。
[0044] 步骤2、电压采样电路对降压后的电压信号进行电压离散采样。同时，电流传感器 电路对逆变器产生的电流进行电流离散采样。
[0045]步骤3、电压模数转换电路将模拟化的电压离散采样序列转换为数字化的电压离 散采样序列信号。同时，电流模数转换电路将模拟化的电流离散采样序列转换为数字化的 电流离散采样序列信号。
[0046]步骤4、对数字化的电压离散采样序列进行电压自适应LMS滤波，滤除电压信号中 的各种谐波。离散值在经A/D转换输入到自适应LMS滤波器，在本发明优选实施例中，自 适应LMS滤波器为DSP芯片，由它来计算加权系数win)。上述Ζ(η)具体指的是wk(n)。同时， 对数字化的电流离散采样序列进行电流自适应LMS滤波，滤除电流信号中的各种谐波。离散 值/(H)在经A/D转换输入到自适应LMS滤波器，在本发明优选实施例中，自适应LMS滤波器为 DSP芯片，由它来计算加权系数v*(n)。上述/(η)具体指的是vk(n)。
[0047]其中，η为离散时间序列的序号;k = 0，1，2，…，L-I，L为权系数个数，是一个预先设 置好的值，实际使用时根据要求选择权系数，权系数个数越多，控制精度越好，但运算量大， 耗费时间多，因此根据实际需要选择，本实施例优选L=100。
[0048]步骤4.1、设定标准参考电压d(n)及初始的电压加权系数w(0)。在本发明优选实施 例中，标准参考电压为
加初电压始加权系数w(0)的值采用随机赋值。
[0049]步骤4.2、利用下述迭代公式不断求出每次采样所对应的自适应LMS的加权系数， 即
[0051] 式中，w(n+l)为本次采样所对应的自适应LMS的加权系数，w(n)为上一次采样所对 应的自适应LMS的加权系数，μ为学习速率，
为标准参考电压，0(/7) 为上一次采样所对应的采样电压值；
[0052] 步骤4.3、对新的一组进行加权相加运算，如此往复，得到最佳滤波信号y (η) 作为滤波后的电压信号输出，BP
[0054] 式中，wk(n)为第k个权系数第η次采样所对应的自适应LMS的加权系数，#(?_-衫第 η-k次采样所对应的采样电压值，k = 0，1，2，…，L-I，L为权系数个数。
[0055] 步骤4.4、设定标准参考电流b(η)及初始电流加权系数V(0)。在本发明优选实施例 中，标准参考电流为
η为离散时间序列的序号，初始电流加权系数w (〇)的值采用随机赋值。
[0056]步骤4.5、利用下述迭代公式不断求出每次采样所对应的自适应LMS的加权系数， 即
[0058]式中，ν(η+1)为本次采样所对应的自适应LMS的加权系数，ν(η)为上一次采样所对 应的自适应LMS的加权系数，μ为学习速率，
为标准参考电流，/(/?)为 上一次采样所对应的采样电流值；
[0059]步骤4.6、对新的一组/(/?)进行加权相加运算，如此往复，得到最佳滤波信号ζ (η) 作为滤波后的电流信号输出，BP
[0061] 式中，vk(n)为第k个权系数第η次采样所对应的自适应LMS的加权系数，/(〃 --幻第 η-k次采样所对应的采样电流值，k = 0，1，2，…，L-I，L为权系数个数。
[0062] 步骤5、将电压自适应LMS滤波输出的滤除各种谐波后的电压信号y(n)与电流自适 应LMS滤波器输出的滤除各种谐波后的电流信号z(n)送入减法器中进行相减；
[0063] 步骤6、电流信号与单位电阻R3相乘后与电压信号相减后的所得的差值信号输入 至IjPID控制器，由PID控制器对PWM发生器产生相应的脉冲调宽控制信号来控制逆变桥电路， 使电网输出电压与逆变器产生电流的频率和相位达到同步。其中PID控制器和PffM发生器采 用的是现有结构和方法。
[0064] 下面再通过一个具体实例，对本发明的原理进行说明：
[0065] 由于本方法引入了电网电压的采样序列，在本优选实施例中LMS自适应滤波的输 入序列由100个采样组成。在实际应用中，可通过提高采样频率，使用更快运算速度的芯片 来使该自适应装置性能达到使用要求，参见图2，本发明的步骤如下：
[0066]对电网电压进行分压，然后对其采样，采样频率5000Hz，也就是一个电网周期采样 1 〇〇次，得到伴有噪声的电网电压的离散值序列r 1 〇〇个的值经过加权系数W$(η) 的加权后相加，得到输出信号y(n)，BP
[
[0068] y(n)在与参考电压d(n)相减之后得到
LMS 算法的判据是期望信号d(n)与滤波器输出y(n)之差e(n)平方值误差最小，并且依据这个判 据来修改权系数wk(n)。
[0069]对于最陡下降法，其均方误差为
[0071 ]上式表明，当供均和d(n)为平稳随机信号时，均方误差ξ是权矢量w的各分量的二次函 数，设参考电压为
根据二次函数的性质，均方误差最小时其性能曲面梯度为〇,即得7=:2及i-2Ρ=0,即可知 W^s=IT1P0
[0072]已知最陡下降法权矢量的迭代公式为
[0074]由上式可知每次迭代都需要知道梯度值ν(?)，这要通过计算的期望值才 能实现，因此求权矢量时要求很大计算量，尤其是在本发明中需要采样100次，即需要计算 100阶实对称矩阵的逆矩阵，对装置的软硬件要求很高，故本发明采用LMS算法。LMS算法的 核心思想是计算梯度时，用平方误差代替均方误差，即
[0078]可以利用LMS中的权矢量迭代法求最佳权矢量的近似值，即
[0081]这样在计算权矢量时就避免了矩阵求逆运算，大大减小了计算量，降低了对系统 软硬件的要求。利用迭代公式(6)可以不断