基于DSP的太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究

【摘要】： 在能源枯竭與環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天,太陽(yáng)能作為綠色能源越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。在不久的將來(lái),太陽(yáng)能光伏利用的主要形式將是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。高性能的數(shù)字信號(hào)處理器芯片(DSP)的出現(xiàn),使得一些先進(jìn)的控制策略應(yīng)用于光伏并網(wǎng)的控制成為可能。本文的主要內(nèi)容有: 基于太陽(yáng)能電池陣列的仿真模型,本文建立了太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤仿真模型,并對(duì)兩種常用最大功率點(diǎn)跟蹤方法進(jìn)行了仿真比較研究,從而驗(yàn)證了理論分析的正確性。 為了使并網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓同頻、同相,需要使用鎖相環(huán)技術(shù)。本文詳細(xì)分析了基于DSP的軟件鎖相環(huán)的原理,并結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)給出了設(shè)計(jì)方案和軟件流程圖。孤島效應(yīng)是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用中必須防止發(fā)生的故障現(xiàn)象,本文分析了使用主動(dòng)和被動(dòng)兩種擾動(dòng)方式進(jìn)行防止孤島效應(yīng)的方案,并給出了仿真模型和結(jié)果。 為了驗(yàn)證以上所提方法的有效性和優(yōu)越性,本文設(shè)計(jì)了基于DSP芯片(TMS320LF2407A)的單相兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。該系統(tǒng)由最大功率點(diǎn)跟蹤電路、逆變器、濾波電路、保護(hù)和控制電路構(gòu)成。仿真表明該系統(tǒng)運(yùn)行可靠。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng) DSP 最大功率點(diǎn)跟蹤 鎖相環(huán) 孤島檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 課題背景及意義8-10
• 1.1.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電的緊迫性8
• 1.1.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)8-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況和發(fā)展趨勢(shì)10
• 1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容10-12
• 2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的理論概述12-22
• 2.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的組成及原理12-18
• 2.1.1 光伏電池組件12-13
• 2.1.2 并網(wǎng)逆變裝置13-14
• 2.1.3 工頻升壓變壓器14
• 2.1.4 控制系統(tǒng)14-16
• 2.1.5 液晶顯示器16-18
• 2.2 并網(wǎng)的控制目標(biāo)及逆變并網(wǎng)控制方式18-19
• 2.2.1 并網(wǎng)的控制目標(biāo)18
• 2.2.2 逆變器并網(wǎng)控制方式18-19
• 2.3 系統(tǒng)的保護(hù)及抗干擾19-22
• 3 最大功率點(diǎn)跟蹤及鎖相環(huán)技術(shù)22-42
• 3.1 光伏電池最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)22-38
• 3.1.1 最大功率點(diǎn)跟蹤原理22-25
• 3.1.2 常見(jiàn)最大功率跟蹤方法25-28
• 3.1.3 最大功率跟蹤算法仿真28-37
• 3.1.4 仿真結(jié)果比較分析37-38
• 3.2 軟件鎖相環(huán)研究38-42
• 3.2.1 軟件鎖相環(huán)工作原理38-39
• 3.2.2 基于 TMS320LF2407A 的軟件鎖相環(huán)的實(shí)現(xiàn)39-42
• 4 孤島效應(yīng)檢測(cè)方法的研究42-55
• 4.1 孤島效應(yīng)的概述42-43
• 4.2 孤島效應(yīng)的國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)43-44
• 4.3 孤島效應(yīng)的檢測(cè)方法44-47
• 4.3.1 被動(dòng)式檢測(cè)方法44-45
• 4.3.2 主動(dòng)式檢測(cè)方法45-47
• 4.4 正反頻率比較 AFD 的研究47-54
• 4.4.1 負(fù)載性質(zhì)對(duì) AFD 方法的影響47-48
• 4.4.2 改進(jìn)的AFD法48-50
• 4.4.3 仿真結(jié)果分析50-54
• 4.5 小結(jié)54-55
• 5 基于 DSP 的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)55-63
• 5.1 DSP 任務(wù)55
• 5.2 并網(wǎng)逆變器控制方案的選取55-58
• 5.3 信號(hào)檢測(cè)及處理58-60
• 5.3.1 直流量的采樣及處理58-59
• 5.3.2 交流量的采集及處理59-60
• 5.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)60-63
• 5.4.1 主程序設(shè)計(jì)60-61
• 5.4.2 各子程序設(shè)計(jì)61-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-66
• 致謝66-67
• 攻讀學(xué)位期間已發(fā)表的學(xué)術(shù)論文67

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光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及其控制策略的研究    李征

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