基于DSP的光伏并网逆变器研究

【摘要】：当前全球的快速发展和人类对地球环境的更多关注使得人们对于可再生能源的需求已越来越大,这也推动了光伏产业和光伏技术的良好发展。光伏并网发电是当前被广泛看好的一种太阳能应用的方法。 本文围绕单相光伏并网逆变系统的组建,对光伏并网逆变系统的组成、其升压逆变环节的控制、SPWM电流控制技术、孤岛检测作了原理分析和应用研究,设计了一种体积不大,功率较小的基于DSP的光伏并网逆变电源方案。 升压环节采用了高频变压器升压电路,拓扑采用了推挽式变换。对推挽式电路的工作状态和其电路开关管的电压变化进行了较详细的分析,对功率开关管和高频变压器进行了详细的电路参数设计,对其工作原理进行了分析和运用。 本文对逆变环节的控制策略进行了介绍,对控制方法进行了比较分析采用了单极性SPWM实行电流闭环PI控制。推导了所设计系统逆变环节的控制模型传递函数,由其可对PI参数进行整定。然后采用了全桥式逆变电路进行逆变,并完成了实验,对结果进行了验证。最后对孤岛效应进行了介绍和分析比较。图39幅,表1个,参考文献28篇。 【关键词】：光伏并网 SPWM控制 锁相 DSP 孤岛检测
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM464
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景及意义10
• 1.2 光伏并网发电研究发展现状10-12
• 1.2.1 国外光伏并网发电研究发展现状10-12
• 1.2.2 国内光伏并网发电研究发展现状12
• 1.3 光伏并网逆变系统12-17
• 1.3.1 光伏发电基本原理12-13
• 1.3.2 光伏电池等效模型13-14
• 1.3.3 光伏发电系统的分类14-16
• 1.3.4 光伏并网系统逆变器的类型16-17
• 1.4 论文结构安排17-18
• 2 光伏并网逆变器方案分析与设计18-25
• 2.1 光伏并网逆变器方案分析18-22
• 2.1.1 升压环节电路拓扑比较18-20
• 2.1.2 逆变环节的拓扑结构分析20-21
• 2.1.3 输出正弦波控制方案简介21-22
• 2.2 系统结构组成22-23
• 2.3 光伏并网逆变系统的技术指标23-25
• 3 系统直流升压环节设计25-36
• 3.1 推挽升压电路分析25-27
• 3.2 推挽升压电路设计27-33
• 3.2.1 PWM控制电路27-31
• 3.2.2 检测反馈电路31-32
• 3.2.3 保护电路32-33
• 3.3 电路参数设计33-36
• 4 单相光伏并网逆变控制的研究36-49
• 4.1 单相光伏并网逆变控制36-45
• 4.1.1 正弦脉宽调制技术(SPWM)控制的原理37-39
• 4.1.2 单相全桥逆变环节39-45
• 4.2 孤岛效应及反孤岛保护45-49
• 4.2.1 孤岛效应的定义45-46
• 4.2.2 孤岛检测46-49
• 5 单相光伏并网逆变系统软件设计49-56
• 5.1 单片机的软件设计49-51
• 5.1.1 主程序设计49-50
• 5.1.2 定时器中断服务程序50-51
• 5.2 DSP的软件设计51-56
• 5.2.1 DSP主程序设计51
• 5.2.2 中断服务程序设计51-56
• 6 总结与展望56-57
• 6.1 本文总结56
• 6.2 今后工作56-57
• 参考文献57-58
• 索引58-59
• 作者简历59-61
• 学位论文数据集61

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