基于DSP的光伏水泵系统研究

【摘要】：面对日益紧张的能源问题,发展新能源,实现经济可持续发展,已成为世界各国的共识。我国西北地区,太阳充足,但地下水资源得不到充分利用,这严重影响了该地区人们的生活质量。而光伏水泵的开发与使用是光能有效利用的一种方式,同时也能解决该地区人们的饮水问题。目前光伏水泵系统应用的瓶颈是效率太低,因此研究提高光伏水泵系统效率的控制策略显的很有必要。基于此,本文主要研究具有最大功率跟踪(MPPT)和变压变频(VVVF)功能的便携式小功率光伏水泵控制系统。 本文主要介绍了全桥高频升压整流电路、IPM逆变电路、以IR2100S为核心的驱动电路、以TMS320F2812为核心的控制电路。该系统采用基于空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的变压变频(VVVF)控制,实现三相异步电机高性能运转、全数字控制。本文主要研究工作如下： 1、分析和比较了光伏水泵系统组成结构,确定了光伏水泵主电路结构。 2、详细分析了光伏水泵控制系统硬件设计以及元件参数选择。 3、深入研究了SVPWM调制原理和算法以及VVVF控制。VVVF主要是用来调速,目的是为了使得水泵运行在高效率下,并使得水泵的抽水流量更大。 4、深入研究了太阳能电池的输出特性,分析比较了几种常用的MPPT算法,结合其优缺点,提出了一种改进的定步长MPPT算法,使得光伏阵列输出最大功率,使得水泵电机获得更多的能量。 5、设计出一台容量为180W的样机,并进行实验验证,给出了实验波形。实验结果表明系统能够满足设计要求。 【关键词】：光伏水泵 最大功率跟踪 空间电压矢量脉宽调制 变压变频
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH38;TM615;TM343.2
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 课题研究背景和意义8-9
• 1.2 课题研究现状及发展趋势9-10
• 1.3 课题研究主要内容10-11
• 第二章 光伏水泵系统结构与原理11-17
• 2.1 光伏水泵系统基本结构介绍11-12
• 2.2 光伏阵列输出特性12-15
• 2.2.1 太阳能电池的简化数学模型12-13
• 2.2.2 光伏阵列输出的伏安特性13-15
• 2.3 光伏水泵主电路结构分析与比较15-17
• 第三章 光伏水泵控制系统方案及策略17-32
• 3.1 控制系统整体方案17-18
• 3.2 DC/DC全桥变换器的PWM调制方式18-20
• 3.3 DC/AC逆变器的SVPWM调制方式20-25
• 3.3.1 磁通原理21
• 3.3.2 SVPWM生成原理21-25
• 3.3.3 SVPWM的优点25
• 3.4 VVVF原理及其控制介绍25-26
• 3.5 光伏水泵系统最大功率跟踪(MPPT)算法研究26-32
• 3.5.1 几种常用的最大功率跟踪算法26-29
• 3.5.2 本课题使用MPPT算法29-30
• 3.5.3 系统变压变频控制框图30-32
• 第四章 光伏水泵控制系统硬件电路设计32-46
• 4.1 光伏水泵控制系统硬件结构设计32
• 4.2 TMS320F2812介绍32-34
• 4.3 DC/DC电路设计34-36
• 4.3.1 DC/DC硬件电路介绍34
• 4.3.2 元器件选型34-36
• 4.4 功率驱动电路设计36-37
• 4.5 DC/AC电路设计37-39
• 4.6 母线电压电流检测电路设计39-40
• 4.7 IPM输入电压电流检测电路设计40-41
• 4.8 水位打干电路设计41-42
• 4.9 辅助电源设计42-45
• 4.10 继电器电路45-46
• 第五章 光伏水泵控制系统软件设计46-53
• 5.1 软件开发环境CCS3.3介绍46-47
• 5.2 主程序设计47-48
• 5.3 MPPT算法子程序48-50
• 5.4 SVPWM算法程序50-51
• 5.5 其他部分子程序51-53
• 第六章 实验结果及工作展望53-60
• 6.1 实验结果分析53-58
• 6.2 工作总结及展望58-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-65
• 发表论文和科研情况说明65-66

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于空间电压矢量控制的光伏水泵变频电源研究    张铁良;苏建徽;张国荣;贺文涛;

基于DSP小型光伏水泵控制系统研究    丛进;莫岳平;张丽丽;江东流;

固定电压法结合扰动观察法在光伏发电最大功率点跟踪控制中应用    熊远生;俞立;徐建明;

光伏发电系统最大功率追踪算法及其仿真    安伟;赵剑峰;

关于光伏阵列的MPPT算法综述    陈科;范兴明;黎珏强;韦颖龙;

利用光伏水泵技术建设绿色大西北    余世杰,刘因,苏建徽,沈玉梁,何慧若

基于DSP的空间矢量脉宽调制(SVPWM)的实现    孔维涛;张庆范;张承慧;

光伏水泵系统的最大功率点跟踪器    余世杰,战福忠,沈维祥,姜跃炜

硅太阳电池工程用数学模型    苏建徽,余世杰,赵为,吴敏达,沈玉梁,何慧若

基于空间矢量PWM法的光伏水泵变频控制系统    鞠洪新,余世杰,苏建徽,沈玉樑,赵彦

光伏水泵系统及其控制的研究    苏建徽

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

太阳能光伏发电系统的控制问题研究    熊远生

光伏水泵系统控制策略研究    陈广华

户用光伏水泵变频控制器的研制    赖纪东

具有光伏水泵控制功能的新型变频调速系统研究    陈建华

交流异步电机光伏水泵控制系统研究    盛男

光伏发电系统中的最大功率跟踪研究及实现    李丹萍

基于DSP的光伏并网发电系统研究    张丽丽

FPGA应用技术及在电力系统中的应用前景    张志杰,叶海峰,汪翔

MATLAB/Simulink在《电力电子技术》教学研究中的应用    吴剑威;唐立新;

基于单片机的电话报警系统的设计与实现    郭红涛;郭朝彬;

智能报警系统的设计    陈世夏;丁国臣;戚甫峰;

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

变电站光伏直流系统的研究与应用    林航;陈晓明;

30 kW太阳能并网发电系统的应用与运行    沈晨;陈晓明;

利用PSPICE仿真分析PWM控制电路    赵涛,姜卫东

基于SOPC的SVPWM波形研究    丁桂晓;吴星明;刘敬猛;

24V/5A太阳能控制器设计    包文俊;黄长杰;

基于STM32纯电动汽车电驱控制研究    胡伟明;

琅琊山电站机组变频启动时转子位置计算的介绍    汪卫平;

基于OIF-Elman网络的光伏电源最大功率点跟踪方法研究    苏刚;龚威;潘雷;高瑞;王贝贝;

基于PLC控制的PWM调节电容型SVC的研究    韩琳;李士杰;方科;张进;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

声压级测量中扩大ADC动态范围的新方法    杨巨龙;刘翔;高勇;

非均匀辐射条件下光伏阵列建模及运行稳定性分析    张渊明;孙彦广;张云贵;

基于LonWorks的新型风机控制器    唐鹏辉;张云贵;王丽娜;

基于STC89C52单片机PWM调速控制系统的硬件设计    刘紫晶;

TMd-50系列高压变频器在梅钢1780热连轧的应用    王文娟;

水下传感器网络节点试验室测试系统研究与设计    冯源

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用    杨金辉

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究    谢斌

基于磁开关和带状线的长脉冲、超低阻抗脉冲发生器及其相关技术研究    杨实

变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究    张红娟

永磁风力发电机分布式直流并网变流器的研究与实现    张洪阳

磁性液体微压差传感器的理论及实验研究    郝瑞参

基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究    汪鹏飞

基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究    杨亮

基于DSP+FPGA的永磁同步电动机伺服驱动器研究    凌刚

基于TOA无线定位算法的超声红外电子白板系统设计    袁铭

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

太阳能光伏发电单相并网逆变器研究    李本元

改善永磁接触器动态分断过程的方法研究    张钢岭

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

太阳能电池用α-SiC_x:H薄膜的制备与性能研究    张瑞丽

基于模糊PID的叶腊石烤箱温度控制系统研究    李保强

太阳光伏发电    崔容强;喜文华;魏一康;张兰英;

太阳电池及其发展方向    吕建;殷洪亮;

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

通用变频器在光伏水泵系统中的应用    张志刚;杜雪芳;苏建徽;

自举电路在MOSFET驱动中的应用    顾建平,夏春燕

我国太阳能光伏产业的发展机遇与战略对策    沈辉;舒碧芬;闻立时;

锁相环的改进及仿真    李尧;董姝敏;乔双;

BOOST变换器恒频滑模变结构控制研究与仿真    兰华;艾涛;王颢雄;

西藏安多光伏电站电气设备绝缘特性的研究    孙广生,孔力,李安定

光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究    雷元超,陈春根,沈骏,黄跃杰,陈国呈

太阳电池Ⅰ-Ⅴ特性的工程模型    涂洁磊;林理彬;陈庭金;胡志华;张洪波;杨燮森;李迎军;

基于DSP的变速恒频电源数字变换器平台    陈新

光伏水泵系统及其控制的研究    苏建徽

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

并网型户用光伏系统的孤岛检测技术研究    刘芙蓉

一种高效复激式户用光伏逆变电源系统的研究    张艳天

基于空间电压矢量的变频调速系统研究    陈家洸

太阳能光伏发电并网逆变装置    孙本新

直流无刷电机驱动光伏水泵控制技术的研究    鲍胜华

基于SVPWM技术的感应电机变频调速系统研究    陈常清

推挽正激及其软开关电路的研究与实现    戴卫力

矢量控制系统中优化PWM控制策略的研究    李峰

绿色高效光伏水泵控制技术的研究    赵彦

12KW 28VDC/125VDC变换器的研制    王琪

光伏水泵系统变频驱动与控制研究    张志刚

光伏水泵系统的数字仿真    何慧若,余世杰,汉斯·卡尔

具有TMPPT功能的数字式光伏水泵系统的设计    郑诗程,苏建徽,沈玉粱,余世杰

光伏水泵系统的最大功率点跟踪器    余世杰,战福忠,沈维祥,姜跃炜

具有水压控制功能的光伏水泵系统    付青;

DHB光伏水泵    泰山;

光伏水泵系统及其应用前景    刘厚林,袁寿其,施卫东,袁建平

交流光伏水泵系统的设计    李德宝

光伏水泵系统负载配置的最优选择    何慧若,余世杰,沈维祥

高海拔地区的光伏水泵系统    周光明;

光伏水泵系统的最优化    何慧若,余世杰,汉斯·卡尔

太阳能光伏水泵的控制研究    王飞;赵彦;周毅人;余世杰;沈玉梁;

叠加载波相移SVPWM调节控制方法研究    陈元娣;朱忠尼;

SVPWM和SPWM的内在联系以及简化的SVPWM算法    吴爱国;朴成洙;杨仁刚;

SVPWM逆变器低次电压谐波分析    余仕求;

1kW潮流能发电装置逆变器SVPWM技术的研究与应用    张少杰;段铁群;杨勇;张亮;

基于幅相控制和简化SVPWM的变频器能量回馈系统    朴成洙;吴爱国;杨仁刚;

基于开关函数的SVPWM变频器控制方法    陈辉;雷淮刚;杨喜军;

一种简化的三电平逆变器SVPWM控制方法    杨晓萍;张毅;吴成林;孟燕妮;

基于SVPWM的优化Z源逆变器控制方法研究    马文忠;张红梅;张伟;李耀荣;王志;吴海波;

光伏并网逆变系统MPPT算法仿真与研究    刘鑫;石景波;

省外专局为我省新能源产业提供智力支持    毛翠香

北京自动化院以“四快”跑赢市场    王琪

岷江水电 企稳回升    广发证券

太阳龟池及其利用方法(十六)    青化 编译

跃上高台舞龙头    本报记者 吴长锋

“知识真的就是力量呢!”    朱燕

太阳能发电要突破应用瓶颈    本报记者 毛学农

合肥太阳能光伏产品受市场青睐    驻安徽记者 查健

关注太阳电能    名尧

安徽机械工业发展呈现新特点    徐斌

光伏水泵系统及其控制的研究    苏建徽

非正交坐标系SVPWM理论分析与混合型APF应用研究    刘昊

小型光伏系统及其关键问题研究    胡义华

级联多电平逆变器SVPWM技术的算法研究与实现    王翠

户用式光伏并网发电控制策略的研究    任碧莹

永磁同步电机伺服系统控制策略的研究    林伟杰

多相感应电机控制技术的研究    李山

基于线性二次型最优控制的光伏并网发电系统的研究    李春玲

基于电铁牵引变电站的单相混合型谐波补偿系统研究    赵成勇

多相永磁同步电机驱动技术研究    薛山

基于DSP的光伏水泵系统研究    江东流

光伏水泵系统控制策略研究    陈广华

一种新型的光伏水泵系统    蔡寿将

光伏水泵系统设计与试验研究    贾自强

基于MPPT的户用光伏水泵变频控制器的研制    刘程

户用光伏水泵变频控制器的研制    赖纪东

BLDC光伏水泵系统的dsPIC控制研究    朱亦丹

光伏水泵控制系统及最大功率跟踪研究    丛进

实用高效光伏水泵控制技术的研究    公平

光伏水泵系统的优化运行和高性能专用逆变器的研制    张晓安