家用小型單相光伏逆變器的研制

【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高,人類對(duì)資源的巨大消耗造成了傳統(tǒng)能源的日益枯竭和生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重污染。在這種雙重的壓力下,人們開(kāi)始考慮傳統(tǒng)能源枯竭后的能源替代問(wèn)題,因此各類新型能源被人們開(kāi)發(fā)、利用和發(fā)展,其中,人們認(rèn)為太陽(yáng)能是所有新型能源中應(yīng)用前景最廣闊的,太陽(yáng)能發(fā)電開(kāi)始成為研究的熱點(diǎn)。 本文首先對(duì)當(dāng)前的光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了介紹,重點(diǎn)對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析研究。在此基礎(chǔ)上,對(duì)光伏逆變器的的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹,并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。 其次,本文介紹了當(dāng)前逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和逆變方式,重點(diǎn)對(duì)光伏逆變器的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)闡述,并在此基礎(chǔ)上對(duì)開(kāi)展了光伏逆變器的硬件系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì),對(duì)家用小型單相光伏逆變器的主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了分析和研究,設(shè)計(jì)了光伏逆變器的總體結(jié)構(gòu),并主要開(kāi)展了對(duì)逆變器功率主回路、控制系統(tǒng)、保護(hù)電路以及供電電源電路進(jìn)行設(shè)計(jì),其中,對(duì)功率主電路中的吸收電路、濾波電路以及控制系統(tǒng)中的主控電路、信號(hào)采集電路以及驅(qū)動(dòng)電路等進(jìn)行了重點(diǎn)研究。 再次,基于光伏逆變器硬件系統(tǒng)對(duì)逆變器的軟件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),在研究和設(shè)計(jì)了軟件系統(tǒng)總體架構(gòu)的基礎(chǔ)上,對(duì)軟件系統(tǒng)中的主控制模塊、SPWM波形生成模塊以及最大功率點(diǎn)跟蹤控制模塊進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。其中,重點(diǎn)對(duì)最大功率點(diǎn)跟蹤算法進(jìn)行了研究,給出了算法的實(shí)現(xiàn)流程圖。 最后,本文采用仿真軟件MATLAB的Simulink對(duì)所使用的控制方式進(jìn)行仿真驗(yàn)證,在仿真驗(yàn)證的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行具體測(cè)試。仿真結(jié)果和實(shí)際測(cè)試結(jié)果都表明本文所設(shè)計(jì)的家用小型光伏逆變器在性能上完全能夠滿足我們的實(shí)際需求。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 逆變器 SPWM 最大功率點(diǎn)跟蹤
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 選題的背景與意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外光伏逆變器的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 國(guó)外相關(guān)研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)相關(guān)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文的主要內(nèi)容13-14
• 2 光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理分析14-22
• 2.1 光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和逆變方式14-18
• 2.1.1 逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)14-16
• 2.1.2 逆變方式16-18
• 2.2 光伏逆變器的工作原理18-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 3 家用光伏逆變器硬件設(shè)計(jì)22-33
• 3.1 光伏逆變器硬件整體方案設(shè)計(jì)22-23
• 3.2 逆變器功率主回路設(shè)計(jì)23-26
• 3.2.1 主功率器件選擇23-24
• 3.2.2 吸收電路設(shè)計(jì)24-25
• 3.2.3 濾波電路設(shè)計(jì)25-26
• 3.3 逆變器控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)26-31
• 3.3.1 主控板電路設(shè)計(jì)27-28
• 3.3.2 信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)28
• 3.3.3 功率驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)28-29
• 3.3.4 保護(hù)電路設(shè)計(jì)29-31
• 3.4 供電電源設(shè)計(jì)31-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 4 家用光伏逆變器軟件設(shè)計(jì)33-44
• 4.1 控制系統(tǒng)軟件總體方案設(shè)計(jì)33-36
• 4.1.1 DSP芯片33-35
• 4.1.2 總體設(shè)計(jì)方案35-36
• 4.2 DSP主要程序模塊設(shè)計(jì)36-43
• 4.2.1 主控制模塊設(shè)計(jì)36-37
• 4.2.2 SPWM波生成模塊設(shè)計(jì)37-40
• 4.2.3 最大功率點(diǎn)跟蹤模塊設(shè)計(jì)40-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 5 系統(tǒng)仿真與調(diào)試44-50
• 5.1 控制方式的Simulink仿真44-46
• 5.2 實(shí)際電路測(cè)試46-49
• 5.3 本章小結(jié)49-50
• 結(jié)論50-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 致謝55-56

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