隨著電力電子技術飛速發(fā)展,太陽能光伏發(fā)電效率大大提高,建設成本大幅度降低,光伏發(fā)電在綠色清潔能源中發(fā)揮著越來越重要的作用。光伏水泵系統(tǒng)作為新興分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)不僅是國家調整能源結構,降低化石資源消耗比重的重要措施,也是促進經濟可持續(xù)發(fā)展改善生態(tài)環(huán)境的重大工程。本文以光伏水泵控制系統(tǒng)為研究對象,對光伏水泵系統(tǒng)的基本原理、Boost-CukDC/DC升壓變換電路、最大功率點跟蹤（MPPT）控制技術、光伏水泵空間矢量脈寬調制（SVPWM）變壓變頻數(shù)學模型、光伏水泵系統(tǒng)拓撲結構與控制策略、軟硬件電路設計等問題進行了深入研究。在建立光伏水泵優(yōu)化滑�？刂葡到y(tǒng)平均狀態(tài)數(shù)學模型的基礎上對Boost-Cuk DC/DC變換電路以及優(yōu)化滑模MPPT控制器進行了數(shù)字仿真和實驗驗證。首先對光伏水泵的研究背景、研究現(xiàn)狀、關鍵技術進行系統(tǒng)介紹,然后建立光伏水泵系統(tǒng)各模塊的數(shù)學模型,并對光伏水泵模型進行簡化,在深入研究光伏水泵SVPWM變壓變頻控制策略的基礎上,提出一種基于DDS技術的SVPWM控制策略和優(yōu)化滑模控制策略并建立優(yōu)化滑�？刂颇Ｐ�。為實現(xiàn)光伏水泵系統(tǒng)最大功率跟蹤控制對直流母線電壓采用單閉環(huán)控制策略,結... 

【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 光伏水泵系統(tǒng)基本結構
    1.3 研究現(xiàn)狀和關鍵技術問題
        1.3.1 光伏組件選型
        1.3.2 光伏MPPT控制
        1.3.3 三相異步電機驅動控制
    1.4 本論文研究的主要內容
第2章 光伏水泵系統(tǒng)建模與分析
    2.1 交流光伏水泵系統(tǒng)基本結構
        2.1.1 兩級式光伏水泵系統(tǒng)
        2.1.2 無升壓直連系統(tǒng)
        2.1.3 變壓器升壓系統(tǒng)
    2.2 光伏陣列工作特性
    2.3 光伏發(fā)電最大功率跟蹤方法
        2.3.1 恒壓式光伏水泵最大功率跟蹤
        2.3.2 光伏水泵真正最大功率跟蹤
        2.3.3 優(yōu)化滑模最大功率跟蹤
    2.4 優(yōu)化滑�？刂颇Ｐ�
        2.4.1 Boost-Cuk DC/DC升壓變換電路
        2.4.2 滑�？刂破鲾�(shù)學模型分析
        2.4.3 滑�？刂破鞯姆抡嬖O計
    2.5 水泵數(shù)學模型
        2.5.1 水泵選擇
        2.5.2 離心泵數(shù)學模型
    2.6 光伏水泵變壓變頻調速數(shù)學模型
        2.6.1 三相異步電機特性
        2.6.2 變壓變頻V-f曲線優(yōu)化
    2.7 本章小結
第3章 光伏水泵系統(tǒng)控制策略
    3.1 光伏水泵系統(tǒng)控制原理
    3.2 SVPWM調制技術
    3.3 SVPWM控制算法實現(xiàn)
    3.4 直接數(shù)字式頻率合成技術
    3.5 直流母線電壓控制
    3.6 系統(tǒng)仿真
    3.7 本章小結
第4章 光伏水泵控制系統(tǒng)硬件設計
    4.1 Boost-Cuk升壓變換電路參數(shù)設計
        4.1.1 電感的選型
        4.1.2 電容的選擇
    4.2 DC/AC變壓變頻逆變環(huán)節(jié)設計
    4.3 控制電路設計
        4.3.1 直流母線電壓采樣電路設計
        4.3.2 直流母線電流采樣電路設計
        4.3.3 交流采樣電路設計
        4.3.4 IPM溫度采樣電路設計
        4.3.5 水位檢測電路設計
    4.4 通信電路設計
        4.4.1 RS485通信
        4.4.2 CAN總線通信
    4.5 本章小結
第5章 光伏水泵控制系統(tǒng)軟件設計
    5.1 系統(tǒng)主程序設計
    5.2 優(yōu)化滑模MPPT控制程序
    5.3 SVPWM中斷程序
    5.4 數(shù)字PI控制程序
    5.5 系統(tǒng)通信程序
    5.6 人機交互程序
    5.7 控制保護程序
        5.7.1 水位打干保護程序
        5.7.2 光伏水泵低速保護程序
    5.8 本章小結
第6章 實驗結果
    6.1 實驗結果
        6.1.1 Boost-Cuk電路實驗波形
        6.1.2 三相異步電機電壓電流實驗波形分析
    6.2 本章小結
總結與展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀碩士學位期間取得的研究成果
附錄B 攻讀學位期間所參與的項目


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]交流光伏水泵系統(tǒng)控制策略[J]. 徐小勇.  電機與控制應用. 2017(06)
[4]基于改進滑�？刂频腗PPT技術[J]. 羅飛,鄭建弟.  電氣傳動. 2017(05)
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[6]基于IMC-異步電機調速系統(tǒng)的諧波抑制MPC方法[J]. 梅楊,王閃閃,朱成昊.  電氣傳動. 2017(03)
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碩士論文
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[6]大功率并網型光伏逆變器控制策略的研究[D]. 裴慶磊.華北電力大學 2013
[7]基于阻抗源的單相光伏并網系統(tǒng)研究[D]. 謝柱.重慶大學 2010
[8]異步電機SVPWM的矢量控制系統(tǒng)研究[D]. 余秋實.重慶大學 2010
[9]低成本小功率光伏并網逆變器研究[D]. 豐瀚麟.南京航空航天大學 2010
[10]戶用光伏水泵變頻控制器的研制[D]. 賴紀東.合肥工業(yè)大學 2007



本文編號：2960761