太陽(yáng)能并網(wǎng)光伏微逆變器的設(shè)計(jì)

【摘要】：新型光伏微逆變器因其具有簡(jiǎn)單的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),體積小,效率高等優(yōu)點(diǎn),使其得到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。本課題重點(diǎn)對(duì)并網(wǎng)光伏微逆變器的反激電路和全橋逆變電路、軟開(kāi)關(guān)技術(shù)、并網(wǎng)控制方式進(jìn)行了研究,主要研究包含以下內(nèi)容：1)分析了傳統(tǒng)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu),介紹了并網(wǎng)微逆變器的發(fā)展及應(yīng)用和關(guān)鍵技術(shù)。研究并分析了光伏并網(wǎng)微逆變器的主電路設(shè)計(jì)框架和工作原理。2)詳細(xì)分析了反激電路的工作原理以及主要器件參數(shù)設(shè)計(jì)方法。本課題中設(shè)計(jì)了并聯(lián)交錯(cuò)反激電路,分析了并聯(lián)反激交錯(cuò)電路的工作原理和控制方法。然后分析了全橋逆變電路的工作原理、控制方式和主要元件設(shè)計(jì)思想。對(duì)微逆變器控制模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明和并網(wǎng)控制策略進(jìn)行了分析。3)分析了軟開(kāi)關(guān)技術(shù)在逆變器的應(yīng)用與發(fā)展。在反激電路中通過(guò)設(shè)計(jì)軟開(kāi)關(guān)單元,減小了開(kāi)關(guān)損耗,提高了系統(tǒng)工作頻率、提高了抗干擾性；對(duì)功率管的死區(qū)問(wèn)題進(jìn)行了分析,為防止同一橋臂的功率導(dǎo)通,通過(guò)DSP死區(qū)控制模塊對(duì)死區(qū)時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。4)采用浮點(diǎn)DSP芯片TMS320F28335作為核心控制器,對(duì)主功率電路和控制模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì),完成了微逆變器系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)和PCB制版。對(duì)TMS320F28335的ePWM模塊、eCAP、A/D等模塊進(jìn)行了重點(diǎn)研究,在CCS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下完成程序控制程序的編寫與調(diào)試。本文設(shè)計(jì)了光伏微逆變器,對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,太陽(yáng)能并網(wǎng)光伏微逆變器的設(shè)計(jì)方案可行,能夠完成逆變功能。 【關(guān)鍵詞】：微逆變器 反激電路 軟開(kāi)關(guān)技術(shù) DSP
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM615;TM464
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 研究的背景及意義9-13
• 1.1.1 課題的研究背景9-10
• 1.1.2 課題的研究意義10-13
• 1.2 光伏微逆變器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.2.1 國(guó)外逆變器發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)逆變器發(fā)展現(xiàn)狀14
• 1.3 課題的研究主要內(nèi)容14-15
• 1.4 并網(wǎng)逆變器標(biāo)準(zhǔn)要求15-17
• 2 并網(wǎng)光伏微逆變器系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)17-23
• 2.1 并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞桨阜治黾斑x擇17-19
• 2.2 微逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)19-20
• 2.3 光伏微逆變器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 微逆變器主功率電路的研究與分析23-37
• 3.1 反激電路工作原理與設(shè)計(jì)23-27
• 3.1.1 單端反激電路工作原理23-25
• 3.1.2 并聯(lián)交錯(cuò)反激電路25-27
• 3.2 并聯(lián)交錯(cuò)反激電路軟開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)27-31
• 3.2.2 反激軟開(kāi)關(guān)電路29-30
• 3.2.3 交錯(cuò)并聯(lián)反激電路工作原理30-31
• 3.3 逆變?nèi)珮蚩刂撇呗约八惴?/span>31-34
• 3.3.1 全橋式逆變電路及等效模型31-32
• 3.3.2 生成SPWM的方法32
• 3.3.3 并網(wǎng)雙環(huán)控制策略32-33
• 3.3.4 功率管死區(qū)問(wèn)題33-34
• 3.4 基于反激電路的MPPT控制34-36
• 3.5 防孤島保護(hù)36
• 3.6 本章小結(jié)36-37
• 4 主功率電路主要參數(shù)設(shè)計(jì)37-50
• 4.1 并聯(lián)交錯(cuò)反激電路參數(shù)設(shè)計(jì)37-40
• 4.1.1 隔離變壓器設(shè)計(jì)37-38
• 4.1.2 反電路中功率管的最大擊穿電壓Uds和最大電流38-39
• 4.1.3 整流二極管參數(shù)設(shè)計(jì)39
• 4.1.4 諧振參數(shù)計(jì)算39-40
• 4.2 全橋電路主要原件參數(shù)設(shè)計(jì)40
• 4.2.1 功率管選擇40
• 4.2.2 輸出濾波電路設(shè)計(jì)40
• 4.3 光伏微逆變器系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)40-48
• 4.3.1 電源模塊設(shè)計(jì)41-42
• 4.3.2 功率驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)42-44
• 4.3.3 直流和交流信號(hào)采集電路44-46
• 4.3.4 光伏組件欠壓報(bào)警電路46-47
• 4.3.5 同步頻率跟蹤電路設(shè)計(jì)47
• 4.3.6 通訊接口設(shè)計(jì)47-48
• 4.4 電路抗干擾設(shè)計(jì)48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 5 并網(wǎng)微逆變器系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)50-58
• 5.1 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境50-51
• 5.2 系統(tǒng)軟件功能結(jié)構(gòu)51
• 5.3 系統(tǒng)程序主流程圖51-53
• 5.4 系統(tǒng)模塊程序53-56
• 5.4.1 模擬量采集53-54
• 5.4.2 控制波形生成程序設(shè)計(jì)54-55
• 5.4.3 系統(tǒng)通信程序55-56
• 5.5 MPPT最大功率功率點(diǎn)跟蹤算法軟件流程圖設(shè)計(jì)56-57
• 5.6 本章小結(jié)57-58
• 6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析58-61
• 6.1 光伏并網(wǎng)微逆變器樣機(jī)參數(shù)58
• 6.2 基于TMS320F28335ePWM生成實(shí)驗(yàn)58
• 6.3 驅(qū)動(dòng)電路輸出波形測(cè)試58-59
• 6.4 并聯(lián)交錯(cuò)反激輸出端測(cè)試59-60
• 6.5 微逆變器輸出端測(cè)試60-61
• 7 結(jié)論與展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67-68
• 致謝68-71
• 附錄71

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