无变压器型单相光伏逆变器的研究

【摘要】：随着全球范围内化石能源的日渐枯竭和环境污染问题的日益加重,大力研究和发展可再生绿色能源发电技术成为全人类关心的课题,光伏发电就是在这一背景下应运而生,并得到迅速发展的发电技术之一。 现在大部分光伏逆变课题研究的主要内容都是侧重于控制、驱动、检测等方面,提出创新或者改进的方案。而本课题旨在研究利用太阳能的光伏并网逆变器主电路的优化结构,以及高性能的控制策略,将电力电子技术和控制技术有机的结合,使系统既能够高效率的利用太阳能,又能将理想的电流波形并入电网,向电网提供理想电能,为太阳能光伏并网逆变产品提供应用理论基础和技术支持。 本文首先概述了我国光伏并网发电的发展前景,以及常用的电压型逆变电路的特性。然后在共模干扰和直流量注入方面,对两种传统的三电平逆变电路进行了电磁兼容性分析,并采用MATLAB进行了仿真分析,在此基础上提出了一种新型的逆变电路结构。最后,给出了系统的实现方案,设计了两种传统的和一种新型的基于二极管箝位式的三电平逆变电路原理性试验样机,基于DSP的SPWM面积等效算法的分析,应用6N136和IR2110实现了三电平逆变电路的光耦隔离驱动,最终得到了三种拓扑结构的逆变输出波形。 【关键词】：光伏并网 逆变 电磁兼容 三电平 拓扑 SPWM TMS320F2812 光耦隔离
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• §1-1 引言8
• §1-2 光伏并网逆变系统简介8-10
• §1-3 国内外光伏并网发电的发展现状及前景10
• §1-4 太阳能光伏电池的特性分析10-12
• §1-5 常用的电压型逆变器工作原理分析12-15
• §1-6 本课题的主要研究内容15-16
• 第二章 光伏逆变器主拓扑方案的确定16-28
• §2-1 逆变器主拓扑电磁兼容分析的意义16-17
• §2-2 共模系统分析17-19
• §2-3 半桥逆变模型分析19-20
• §2-4 全桥逆变模型分析20-21
• §2-5 二极管箝位式三电平逆变模型分析21-25
• §2-6 改进的三电平逆变模型分析25-27
• §2-7 一种新型的三电平逆变拓扑结构27
• §2-8 本章小结27-28
• 第三章 光伏逆变器硬件电路设计28-33
• §3-1 系统的整体设计28
• §3-2 样机调试方案28-29
• §3-3 光耦隔离驱动电路的设计29-32
• 3-3-1 驱动芯片的选择29
• 3-3-2 IR2110 简介29-30
• 3-3-3 自举元器件的分析与设计30-31
• 3-3-4 光耦合器件的选择31-32
• §3-4 本章小结32-33
• 第四章 光伏逆变器的 SPWM 控制系统设计33-45
• §4-1 TMS320F2812 芯片简介33-40
• 4-1-1 TMS320F2812 事件管理器模块34-36
• 4-1-2 TMS320F2812 脉宽调制（PWM）电路36-40
• §4-2 SPWM 控制技术40
• §4-3 SPWM 控制算法的确定及实现40-44
• §4-4 本章小结44-45
• 第五章 仿真及实验波形45-51
• §5-1 三电平及新型三电平拓扑结构仿真波形45-48
• §5-2 三电平及新型三电平拓扑结构实验波形48-50
• §5-3 本章小结50-51
• 第六章 结论51-52
• 参考文献52-54
• 致谢54

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