發(fā)布時(shí)間：2017-06-23 08:19

  本文關(guān)鍵詞：單相光伏并網(wǎng)逆變器的研究與設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著全球能源危機(jī)和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,太陽(yáng)能作為當(dāng)前最理想的綠色能源之一越來越受到各國(guó)的重視。光伏并網(wǎng)發(fā)電代表太陽(yáng)能利用的發(fā)展趨勢(shì),正成為太陽(yáng)能利用最主要的途徑。高性能的數(shù)字信號(hào)處理器芯片(DSP)的出現(xiàn),使得一些先進(jìn)的控制策略應(yīng)用于光伏并網(wǎng)系統(tǒng)成為可能。 首先,本文研究了光伏電池的基本發(fā)電原理和輸出特性,分析了幾種常見的最大功率點(diǎn)跟蹤方法,并基于太陽(yáng)能電池陣列的仿真模型,對(duì)擾動(dòng)觀察法進(jìn)行仿真,驗(yàn)證其理論的正確性。 其次,針對(duì)單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),選擇適合其特點(diǎn)的兩級(jí)逆變主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析了前級(jí)直流升壓電路和后級(jí)全橋逆變電路的工作原理,給出主電路直流側(cè)Boost電路參數(shù)設(shè)計(jì)過程和交流側(cè)濾波器的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)過程。采用電流反饋型并網(wǎng)控制方案,對(duì)單相光伏并網(wǎng)逆變器輸出級(jí)建模,推導(dǎo)逆變系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù),分析系統(tǒng)的性能,并用PI控制器進(jìn)行了系統(tǒng)校正。針對(duì)常規(guī)PI閉環(huán)控制不能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)正弦電流的無靜差跟蹤的缺點(diǎn),系統(tǒng)采用PI與零電流跟蹤誤差結(jié)合的閉環(huán)控制系統(tǒng),并對(duì)改進(jìn)后的系統(tǒng)性能進(jìn)行推導(dǎo)分析,驗(yàn)證其可行性。 最后,根據(jù)控制系統(tǒng)的整體方案,采用DSP作為控制系統(tǒng)的主控核心芯片,設(shè)計(jì)了基于TMS320F2812的并網(wǎng)逆變器控制硬件電路和軟件系統(tǒng)。硬件部分主要包括主控單元的信號(hào)檢測(cè)電路、輔助電源電路、功率驅(qū)動(dòng)電路及保護(hù)電路。軟件部分采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法,給出了主程序和子程序流程圖,同時(shí)重點(diǎn)解決了SPWM波的產(chǎn)生和軟件鎖相算法在并網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓同頻同相上的實(shí)現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng) 逆變器 最大功率點(diǎn)跟蹤 DSP
【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】：2011
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 緒論7-14
• 1.1 課題背景及意義7-9
• 1.1.1 當(dāng)今世界的能源形勢(shì)7-8
• 1.1.2 太陽(yáng)能資源的優(yōu)勢(shì)8
• 1.1.3 光伏發(fā)電的優(yōu)勢(shì)8-9
• 1.2 光伏發(fā)電的現(xiàn)狀和前景9-11
• 1.2.1 國(guó)外光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展9-10
• 1.2.2 我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展10-11
• 1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)分類11-13
• 1.3.1 獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)11-12
• 1.3.2 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)12-13
• 1.4 本論文章節(jié)安排13-14
• 2 太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)14-28
• 2.1 太陽(yáng)能電池的工作原理及其輸出特性14-19
• 2.1.1 太陽(yáng)能電池的工作原理14
• 2.1.2 太陽(yáng)能電池等效電路及輸出特性14-16
• 2.1.3 太陽(yáng)能電池的溫度特性和光照特性16-17
• 2.1.4 太陽(yáng)能電池特性仿真17-19
• 2.2 最大功率點(diǎn)跟蹤方法的比較分析19-25
• 2.2.1 恒壓控制策略（Const Voltage Tracking）20-21
• 2.2.2 擾動(dòng)觀察法（Perturb & Observe Algorithms）21-23
• 2.2.3 電導(dǎo)增量法（Incremental Conductance Algorithm）23-24
• 2.2.4 最大功率點(diǎn)跟蹤方法（MPPT）的比較24-25
• 2.3 擾動(dòng)觀察法的 Matlab 建模仿真25-27
• 2.4 最大功率點(diǎn)跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)27-28
• 3 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的工作原理及總體設(shè)計(jì)28-48
• 3.1 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)28-29
• 3.2 前級(jí)DC-DC 電路設(shè)計(jì)29-33
• 3.2.1 常用DC-DC 變換電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及特點(diǎn)29-31
• 3.2.2 Boost 電路參數(shù)設(shè)計(jì)31-33
• 3.3 后級(jí)DC-AC 電路設(shè)計(jì)33-48
• 3.3.1 光伏并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)33-34
• 3.3.2 光伏并網(wǎng)逆變器的控制方式34-35
• 3.3.3 輸出電流的控制方式35-38
• 3.3.4 基于SPWM 的電流控制研究38-44
• 3.3.5 逆變器交流輸出端濾波器的設(shè)計(jì)44-48
• 4 基于DSP 的系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)48-56
• 4.1 采用DSP 作為光伏并網(wǎng)逆變器控制核心芯片48-49
• 4.2 模擬信號(hào)采樣單元49-52
• 4.2.1 交流電壓采樣電路49-50
• 4.2.2 并網(wǎng)電流采樣電路50
• 4.2.3 電壓過零檢測(cè)電路50-51
• 4.2.4 直流信號(hào)采樣電路51-52
• 4.3 輔助電源單元52-53
• 4.4 IGBT 驅(qū)動(dòng)單元53-55
• 4.5 保護(hù)電路的設(shè)計(jì)55-56
• 5 基于DSP 的控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)56-65
• 5.1 軟件開發(fā)環(huán)境介紹56
• 5.2 軟件總體框架及主程序設(shè)計(jì)56-58
• 5.3 SPWM 波形發(fā)生58-61
• 5.4 軟件鎖相環(huán)的實(shí)現(xiàn)61-63
• 5.5 程序抗干擾方法63-64
• 5.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果64-65
• 6 結(jié)論65-66
• 6.1 結(jié)論65
• 6.2 展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 附錄70

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 唐偉;基于DSP控制的單相光伏并網(wǎng)逆變器的研究[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2012年

2 吳修權(quán);基于FPGA的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)控制策略的研究[D];西南交通大學(xué);2012年

3 何傳燕;基于SVPWM控制算法的三相并網(wǎng)逆變器的研究[D];電子科技大學(xué);2012年

4 劉軍明;單相光伏并網(wǎng)逆變器的研究[D];山東大學(xué);2012年

5 賀婷;光伏發(fā)電系統(tǒng)中最大功率點(diǎn)跟蹤控制器的研究[D];廣西大學(xué);2012年

6 程相普;小功率光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];西安科技大學(xué);2012年

7 程志沖;光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變控制技術(shù)研究[D];華北水利水電學(xué)院;2012年

8 董蕾;三電平光伏并網(wǎng)逆變器控制方式及效率分析研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

9 吳芳德;單相光伏并網(wǎng)逆變器及其孤島檢測(cè)技術(shù)的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

10 任鴻艷;10KW光伏并網(wǎng)系統(tǒng)濾波器的設(shè)計(jì)[D];河北工業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：單相光伏并網(wǎng)逆變器的研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：474441