分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)電能調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【摘要】：隨著全球能源危機(jī)的加劇和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,世界各國(guó)都正在加大對(duì)綠色可再生能源的開發(fā)研究,尋求更多能有效改善能源和環(huán)境問題的方法。太陽能光伏發(fā)電具有清潔無污染、取之不盡用之不竭的特點(diǎn),已成為廣大電力科學(xué)工作者的重點(diǎn)研究課題,也是國(guó)家政策和智能電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)扶持對(duì)象。但由于光伏發(fā)電系統(tǒng)所接收的太陽能存在間歇性和隨機(jī)性,也致使光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)存在系列問題。本課題為改善光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和完成系統(tǒng)功能的擴(kuò)充,采用TI公司的DSP控制芯片TMS320F28335開發(fā)了一套具有有功功率跟蹤、無功功率補(bǔ)償和諧波治理等功能的電能調(diào)節(jié)裝置。 電能調(diào)節(jié)裝置是在三相瞬時(shí)無功功率理論基礎(chǔ)上,將有功功率調(diào)節(jié)電流、無功功率補(bǔ)償電流和諧波治理電流進(jìn)行合成實(shí)現(xiàn)多功能補(bǔ)償?shù)难b置。它采用ip-iq電流檢測(cè)法先將電流的瞬時(shí)值通過坐標(biāo)變換分解為有功功率電流和無功功率電流,經(jīng)過低通濾波器濾除交流分量,再與實(shí)際的電流作差比較得到無功功率補(bǔ)償電流和諧波治理電流,最后與有功功率跟蹤電流合成指令電流,完成調(diào)節(jié)裝置的無功功率補(bǔ)償、有功功率跟蹤和諧波治理等功能。 本文在分析分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)潮流管理、三相瞬時(shí)無功功率理論、ip-iq電流檢測(cè)法和諧波治理技術(shù)等理論的基礎(chǔ)上,完成多功能電能調(diào)節(jié)裝置的硬件電路設(shè)計(jì)、軟件程序編寫、基于Simulink的控制算法仿真和系統(tǒng)的整體調(diào)試。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng) 電能調(diào)節(jié) 瞬時(shí)無功功率理論 TMS320F28335
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題來源、背景和意義8-9
• 1.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及其動(dòng)態(tài)9-12
• 1.2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)國(guó)內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài)10-12
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容及安排12-14
• 第2章 電能調(diào)節(jié)裝置的控制原理與結(jié)構(gòu)14-21
• 2.1 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)電能流向管理14-15
• 2.2 三相瞬時(shí)無功功率理論15-16
• 2.3 諧波電流和無功電流檢測(cè)法16-18
• 2.4 多功能補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)18-19
• 2.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖與控制原理19-21
• 第3章 調(diào)節(jié)裝置系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)21-34
• 3.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)21-22
• 3.2 主電路設(shè)計(jì)22
• 3.3 控制板電路設(shè)計(jì)22-29
• 3.3.1 TMS320F28335最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)23-26
• 3.3.2 檢測(cè)電路設(shè)計(jì)26-27
• 3.3.3 CAN總線通信電路設(shè)計(jì)27-28
• 3.3.4 外圍電路設(shè)計(jì)28-29
• 3.4 驅(qū)動(dòng)板電路設(shè)計(jì)29-33
• 3.4.1 開關(guān)電源設(shè)計(jì)29-30
• 3.4.2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)30-31
• 3.4.3 IGBT保護(hù)電路的設(shè)計(jì)31-33
• 3.5 實(shí)際硬件電路板33-34
• 第4章 調(diào)節(jié)裝置系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)34-42
• 4.1 系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)34
• 4.2 主程序設(shè)計(jì)34-35
• 4.3 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)35-42
• 4.3.1 電流、電壓采樣模塊的DSP實(shí)現(xiàn)36-37
• 4.3.2 瞬時(shí)無功功率的DSP實(shí)現(xiàn)37-38
• 4.3.3 低通濾波器的DSP實(shí)現(xiàn)38-39
• 4.3.4 電流滯環(huán)跟蹤PWM控制技術(shù)的DSP實(shí)現(xiàn)39
• 4.3.5 CAN總線通信的DSP實(shí)現(xiàn)39-42
• 第5章 仿真及實(shí)驗(yàn)調(diào)試42-51
• 5.1 MATLAB及Simulink簡(jiǎn)介42
• 5.2 基于Simulink的模塊搭建42-44
• 5.2.1 ip-iq電流檢測(cè)法的模塊搭建42-43
• 5.2.2 電流跟蹤型逆變器仿真模塊43-44
• 5.3 仿真結(jié)果44-46
• 5.4 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)分析46-51
• 5.4.1 軟件的基本功能調(diào)試46-47
• 5.4.2 系統(tǒng)模擬調(diào)試47-49
• 5.4.3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試49-51
• 第6章 全文總結(jié)與展望51-53
• 致謝53-54
• 參考文獻(xiàn)54-56
• 附錄A 采樣子程序代碼56-57
• 附錄B 瞬時(shí)無功功率子程序代碼57-58
• 附錄C 低通濾波器子程序代碼58-59
• 附錄D 電流滯環(huán)PWM子程序代碼59-61
• 附錄E CAN總線通信子程序代碼61-63
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果63

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