本文關(guān)鍵詞：三相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的研究

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【摘要】：太陽能是目前世界上比較重要的一種可再生能源,利用太陽能最廣泛的就是太陽能光伏發(fā)電技術(shù),其中光伏并網(wǎng)成為了發(fā)展的主要趨勢。在本文中我們對三相光伏并網(wǎng)逆變器作了研究,主要對數(shù)學(xué)模型,最大功率點(diǎn)跟蹤,控制方法等方面作了研究,還利用了TMS320F2812作為控制芯片,對實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了硬件的搭建與軟件的控制,通過實(shí)驗(yàn)的操作驗(yàn)證理論以及控制方法的正確性。論文的主要研究了一下內(nèi)容:首先對文章研究的背景以及意義作了簡短的介紹,國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r,未來的發(fā)展前景,然后對光伏逆變器作了介紹,根據(jù)不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分類,并且對光伏發(fā)電的整個(gè)運(yùn)行過程作了簡單介紹,包括一些主要功能模塊等。其次對三相光伏并網(wǎng)逆變器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,光伏電池的工作特性作了詳細(xì)介紹。建立了Boost升壓電路,將升壓后的直流作為逆變器的輸出,在控制上采用了模糊控制的方法實(shí)現(xiàn)了最大功率點(diǎn)的跟蹤,保證了光伏電池能夠工作做最大功率點(diǎn)處。然后建立了在不同坐標(biāo)系下的光伏逆變模型,推導(dǎo)了Clark以及Park的坐標(biāo)變換,同時(shí)我們介紹了逆變器工作的原理以及調(diào)制方式,詳細(xì)的介紹了SVPWM的控制方法。接下來就是對整個(gè)系統(tǒng)的控制策略的介紹,文中采用電壓環(huán)和電流環(huán)的雙閉環(huán)控制,電流控制上我們采用了重復(fù)控制與PI控制相結(jié)合的方法,在MATLAB中建立相關(guān)模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證。最后就是對系統(tǒng)的硬件以及軟件的設(shè)計(jì),對TMS320F2812作了進(jìn)一步的介紹,以及DSP的開發(fā)環(huán)境CCS的介紹,元器件參數(shù)的選擇,相關(guān)電路的設(shè)計(jì),軟件控制的流程等等。最后通過程序的編寫來實(shí)現(xiàn)對硬件系統(tǒng)的控制,然后對實(shí)驗(yàn)的相關(guān)波形進(jìn)行分析。通過上述介紹,本次設(shè)計(jì)將采用電壓型全橋逆變電路作為主電路,前級(jí)經(jīng)過Boost升壓電路后作為逆變電路的輸入,利用SVPWM作為逆變的調(diào)制策略,在閉環(huán)控制中,為了能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及準(zhǔn)確性,將采用重復(fù)控制與PI控制相結(jié)合的控制方法來完成本次設(shè)計(jì),通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證文中所采用控制方法的有效性以及可行性。
【關(guān)鍵詞】：太陽能 MPPT SVPWM 逆變器 光伏并網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：黑龍江科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM464;TM615
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-16
• 1.1 研究背景及意義11
• 1.2 光伏發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r11-13
• 1.3 光伏逆變器結(jié)構(gòu)與分類13-15
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容15-16
• 2 光伏電池模型及最大功率點(diǎn)跟蹤的方法研究16-28
• 2.1 光伏電池的等效電路16
• 2.2 光伏電池的輸出特性16-17
• 2.3 最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)17-22
• 2.4 基于模糊控制的MPPT技術(shù)22-27
• 2.4.1 模糊控制邏輯理論23
• 2.4.2 MPPT的模糊控制邏輯推理23-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 三相光伏逆變器電路拓?fù)浼罢{(diào)制策略28-44
• 3.1 光伏并網(wǎng)逆變器的電路拓?fù)?/span>28-29
• 3.2 三相并網(wǎng)逆變器模型建立29-33
• 3.2.1 Clark與Park之間的坐標(biāo)變換29-31
• 3.2.2 LC型并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型31-33
• 3.3 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)33-38
• 3.3.1 SVPWM的工作原理33-36
• 3.3.2 SVPWM的計(jì)算方法36-38
• 3.4 SVPWM仿真模型的建立與仿真38-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 4 三相光伏并網(wǎng)逆變器控制策略44-61
• 4.1 基于電網(wǎng)電壓定向的矢量控制原理44-46
• 4.2 基于PI的電流控制理論46-48
• 4.3 基于重復(fù)控制的電流控制理論48-54
• 4.3.1 內(nèi)模原理48-49
• 4.3.2 重復(fù)控制原理及基本結(jié)構(gòu)49-53
• 4.3.3 重復(fù)控制性能分析53-54
• 4.4 PI+重復(fù)控制的控制方法54-55
• 4.5 系統(tǒng)模型建立與仿真結(jié)果分析55-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 5 三相光伏并網(wǎng)逆變器軟硬件的設(shè)計(jì)61-73
• 5.1 三相光伏并網(wǎng)逆變器硬件結(jié)構(gòu)61-62
• 5.2 主電路元器件的設(shè)計(jì)62-63
• 5.2.1 功率器件IGBT的選擇62
• 5.2.2 直流側(cè)電容的選擇62
• 5.2.3 交流側(cè)LC濾波器的選擇62-63
• 5.3 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)63-69
• 5.3.1 控制芯片的選擇63
• 5.3.2 驅(qū)動(dòng)隔離電路設(shè)計(jì)63-65
• 5.3.3 采樣電路的設(shè)計(jì)65-67
• 5.3.4 電網(wǎng)電壓過零檢測電路67-68
• 5.3.5 保護(hù)電路設(shè)計(jì)68
• 5.3.6 電源電路設(shè)計(jì)68-69
• 5.4 三相逆變并網(wǎng)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)69-72
• 5.4.1 主程序和中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)70-71
• 5.4.2 鎖相環(huán)程序設(shè)計(jì)71
• 5.4.3 控制算法程序設(shè)計(jì)71-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 6 硬件搭建及實(shí)驗(yàn)結(jié)果73-77
• 6.1 實(shí)物模型介紹73-74
• 6.2 實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果74-76
• 6.3 本章小結(jié)76-77
• 總結(jié)與展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 作者簡歷82-84
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集84-85
• 詳細(xì)摘要85-86

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本文編號(hào)：1004804