光伏發(fā)電系統(tǒng)中單相并網(wǎng)逆變器的研究

【摘要】：傳統(tǒng)能源的枯竭及其利用對(duì)環(huán)境帶來(lái)的危害和后果已經(jīng)越來(lái)越明顯地反映到現(xiàn)實(shí)生活的切身感受之中：溫室效應(yīng)導(dǎo)致的極熱極寒，冰川融化，土地荒漠化等已經(jīng)危及人類生存的現(xiàn)狀，使得開(kāi)發(fā)利用干凈可重生的能源刻不容緩。未來(lái)光伏發(fā)電要得到更大的進(jìn)一步的發(fā)展，作為將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為符合電網(wǎng)要求的電能的關(guān)鍵部件，逆變器擔(dān)負(fù)著將光伏電池板收集發(fā)出的不穩(wěn)定的直流電轉(zhuǎn)化穩(wěn)定的交流正弦波，并跟蹤最大功率點(diǎn)以提高太陽(yáng)能利用率的功能，因此逆變器的研究和改進(jìn)成為關(guān)鍵一環(huán)。本文在比較了當(dāng)前各種逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略后，提出了一種基于高速處理的小功率的光伏并網(wǎng)逆變器。 本文主要從以下幾個(gè)方面對(duì)單相并網(wǎng)光伏逆變器進(jìn)行了研究： 1、分析比較了幾種光伏并網(wǎng)逆變器的主電路結(jié)構(gòu)和控制策略，選擇了本設(shè)計(jì)的兩級(jí)式的單相并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)以及改進(jìn)的固定頻率SPWM電流控制策略。分析研究了適合兩級(jí)逆變器拓?fù)涞腗PPT控制方法。 2、詳細(xì)闡述了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中將用到的Boost升壓電路、全橋逆變電路的基本原理。其中前級(jí)的BOOST升壓電路通過(guò)PWM脈沖控制開(kāi)關(guān)器件來(lái)實(shí)現(xiàn)升壓并跟蹤最大功率點(diǎn)。后級(jí)的逆變電路負(fù)責(zé)將穩(wěn)定的高直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電，并達(dá)到電網(wǎng)對(duì)電能質(zhì)量的要求。 3、根據(jù)上述的分析和研究，根據(jù)系統(tǒng)的整體控制方案,詳細(xì)介紹了整個(gè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)思想：給出了系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)及參數(shù)選擇的設(shè)計(jì)，控制電路設(shè)計(jì)，硬件資源分配以及系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖，軟件設(shè)計(jì)采用了“循環(huán)+中斷”的模式。 4、進(jìn)行了軟硬件的仿真實(shí)驗(yàn)，該系統(tǒng)能夠較好的實(shí)現(xiàn)性能指標(biāo),控制方案簡(jiǎn)單可行，系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，性能良好。 【關(guān)鍵詞】：光伏系統(tǒng) 并網(wǎng)逆變 SPWM控制脈沖 循環(huán)+中斷
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目錄5-6
• 第一章 緒論6-12
• 1.1 本課題的研究背景和意義6-8
• 1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的概述8-9
• 1.3 光伏系統(tǒng)當(dāng)前的研究發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容11-12
• 第二章 光伏并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的總體分析與設(shè)計(jì)12-17
• 2.1 并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇12
• 2.2 高頻升壓/逆變光伏系統(tǒng)的工作原12-15
• 2.3 系統(tǒng)總體電路設(shè)計(jì)方案15-16
• 本章小結(jié)16-17
• 第三章 光伏并網(wǎng)逆變器的調(diào)制技術(shù)和控制策略17-27
• 3.1 逆變器的脈沖寬度調(diào)制技術(shù)（PWM)17-21
• 3.2 單相并網(wǎng)逆變器的控制策略21-25
• 3.3 系統(tǒng)仿真分析25-26
• 本章小結(jié)26-27
• 第四章 并網(wǎng)逆變器的主體電路硬件設(shè)計(jì)27-40
• 4.1 系統(tǒng)性能指標(biāo)27-28
• 4.2 輸入濾波電容的選取28
• 4.3 BOOST升壓電路的硬件參數(shù)設(shè)計(jì)28-31
• 4.4 后級(jí)DC/AC逆變電路的硬件選取31-33
• 4.5 采樣調(diào)理電路的設(shè)計(jì)33-35
• 4.6 控制電路的設(shè)計(jì)35-37
• 4.7 驅(qū)動(dòng)電路和調(diào)理電路的制作37-39
• 本章小結(jié)39-40
• 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)仿真40-45
• 5.1 軟件總體設(shè)計(jì)思路40
• 5.2 系統(tǒng)主程序執(zhí)行流程40-41
• 5.3 定時(shí)器中斷子程序41
• 5.4 SPWM控制脈沖產(chǎn)生流程圖41-42
• 5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析42-44
• 本章小結(jié)44-45
• 第六章 總結(jié)與展望45-46
• 6.1 總結(jié)45
• 6.2 展望45-46
• 參考文獻(xiàn)46-48
• 致謝48

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