【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源消耗越來(lái)越大,并且化石能源的燃燒也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此,研究利用新型能源對(duì)人類可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。太陽(yáng)能作為一種可再生清潔能源,以其取之不盡用之不竭、使用范圍廣、無(wú)污染等巨大優(yōu)勢(shì)成為了現(xiàn)代新能源的研究熱點(diǎn),因此本文針對(duì)獨(dú)立式三相光伏逆變器進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。本文所設(shè)計(jì)的獨(dú)立式光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏電池陣列、Boost變換器、蓄電池、三相全橋逆變器等部分組成。為了充分利用光伏陣列的電能,分析了光伏電池輸出特性及最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)的擾動(dòng)觀察法、電導(dǎo)增量法、電壓反饋法等三種控制方法,最終選用擾動(dòng)觀察法來(lái)實(shí)現(xiàn)光伏陣列的最大功率輸出。針對(duì)獨(dú)立式光伏發(fā)電系統(tǒng),當(dāng)光伏陣列發(fā)電不足時(shí)需要蓄電池給負(fù)載供電,確定了蓄電池充放電控制方法。三相全橋逆變器采用基于前饋解耦電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)的雙閉環(huán)控制策略,利用SVPWM算法產(chǎn)生逆變器功率開(kāi)關(guān)管通斷的PWM波。在Simulink環(huán)境下搭建了仿真模型,結(jié)果表明擾動(dòng)觀察法很好的跟隨了光伏陣列最大功率點(diǎn),逆變器輸出波形穩(wěn)定。最后以TI公司的TMS320F28335作為主控芯片設(shè)計(jì)了控制電路,包括驅(qū)動(dòng)、采樣等硬件電路設(shè)計(jì)和基于CCS5.5編譯環(huán)境的最大功率跟蹤程序、逆變器控制程序和蓄電池充放電程序設(shè)計(jì)。本文基于電路的軟硬件設(shè)計(jì)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)所設(shè)計(jì)的光伏逆變電源進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析,進(jìn)一步驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。
[Abstract]:With the rapid development of the social economy, the energy consumption is getting more and more, and the burning of the fossil energy also brings serious environmental pollution. Therefore, it is of great significance to study the sustainable development of mankind with new energy. As a kind of renewable clean energy, the solar energy has become the hot spot of modern new energy because of its inexhaustible supply, wide application range and no pollution. Therefore, this paper analyses and designs the free-standing three-phase photovoltaic inverter. The independent photovoltaic power generation system is composed of a photovoltaic cell array, a boost converter, a storage battery, a three-phase full-bridge inverter and the like. In order to make full use of the electric energy of the photovoltaic array, three kinds of control methods such as the output characteristic of the photovoltaic cell and the maximum power point tracking (MPPT), the conductance increment method, the voltage feedback method and the like are analyzed, and the maximum power output of the photovoltaic array is finally realized by using the disturbance observation method. According to the free-standing photovoltaic power generation system, when the photovoltaic array has insufficient power generation, the storage battery is required to supply power to the load, and the charge-discharge control method of the storage battery is determined. The three-phase full-bridge inverter adopts a double-closed-loop control strategy based on the feedforward decoupling current inner loop and the voltage outer loop, and uses the SVPWM algorithm to generate the PWM wave of the on-off of the inverter power switch tube. The simulation model is set up in the Simulink environment. The results show that the disturbance observation method is good to follow the maximum power point of the PV array, and the output waveform of the inverter is stable. Finally, the control circuit is designed with the TMS320F28335 of TI company as the main control chip, including the hardware circuit design of driving and sampling and the maximum power tracking program, the inverter control program and the charge-discharge program design of the storage battery based on the CCS5.5 compiling environment. The experiment platform is set up based on the hardware and software design of the circuit, and the designed photovoltaic inverter power supply is analyzed and the rationality of the design is further verified.
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM464

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2453166