单相两级式光伏并网功率变换器的研究

【摘要】： 21世纪以来，能源危机和环境污染正逐渐成为困扰世界各国的两大难题。为了现代社会的可持续发展，可再生能源的开发与利用正越来越被人类所重视。作为无污染的绿色能源之一太阳能，正逐渐从替代能源向基础能源迈进。光伏并网发电作为太阳能光伏利用的主要形式，必将得到迅速的发展。 本文以单相两级式光伏并网功率变换器为研究对象，详细地介绍了DC／DC直流环和DC／AC逆变器的设计与具体实现思路，在此基础上，本文给出了基于DSP芯片TMS320LF2407A单相两级式光伏并网功率变换器的具体实现方案，该变换器主要由光伏阵列、BOOST电路、全桥逆变器、驱动电路、控制器和保护电路等组成，具有独立运行和并网运行两种工作模式，实验表明本系统运行稳定可靠，为后续工作的进一步开展奠定了良好的基础。 【关键词】：光伏阵列 最大功率点跟踪 数字锁相 功率因数 并网逆变器 DSP
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TM46
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 绪论6-20
• 1.1 光伏发电技术6-13
• 1.1.1 光伏发电技术的发展历程6-7
• 1.1.2 国内外光伏发电技术应用现状7-13
• 1.2 光伏发电及其变换器13-18
• 1.2.1 光伏发电系统的构成与分类13-16
• 1.2.2 光伏并网功率变换器的主要技术环节16-18
• 1.3 本课题的意义和研究内容18-20
• 1.3.1 本课题研究的意义18
• 1.3.2 本课题的主要研究内容18-20
• 第二章 DC/DC直流环的研究与设计20-42
• 2.1 概述20-27
• 2.1.1 DC/DC环节存在的必要性及意义20-21
• 2.1.2 DC/DC环节的分类与组成21-23
• 2.1.3 光伏阵列特性23-27
• 2.2 BOOST电路的分析与设计27-33
• 2.2.1 BOOST电路工作原理27-31
• 2.2.2 BOOST电路参数设计31-33
• 2.3 光伏最大功率点跟踪控制33-42
• 2.3.1 常用控制方法的分析与比较34-38
• 2.3.2 变步长扰动观察法的具体实现38-42
• 第三章 DC/AC逆变器的研究与设计42-63
• 3.1 光伏并网控制目标42-44
• 3.2 逆变器拓扑结构与参数设计44-47
• 3.2.1 硬件拓扑结构44-45
• 3.2.2 主要参数设计45-47
• 3.3 逆变器控制方法47-52
• 3.3.1 电压瞬时值反馈控制48-50
• 3.3.2 电流瞬时值反馈控制50-52
• 3.4 数字锁相环的研究与实现52-63
• 3.4.1 锁相环简介53-56
• 3.4.2 基于DSP数字锁相环的实现56-63
• 第四章 实验结果与分析63-67
• 4.1 最大功率点跟踪实验63-64
• 4.2 数字锁相环实验64
• 4.3 逆变器并网实验64-67
• 4.3.1 独立工作模式64-65
• 4.3.2 并网工作模式65-67
• 第五章 总结与展望67-69
• 5.1 本文总结67-68
• 5.2 今后工作展望68-69
• 参考文献69-72
• 致谢72

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