基于DSP單相光伏并網(wǎng)控制的研究

【摘要】：隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,不可再生能源的不斷消耗造成了今天的能源短缺,伴隨著能源危機(jī)的日益加重。人類(lèi)必須努力尋找能可持續(xù)發(fā)展的新能源,然而太陽(yáng)能既是一種可再生能源又是無(wú)污染的能源,而且現(xiàn)在太陽(yáng)能發(fā)電新技術(shù)不斷被專(zhuān)家提出并開(kāi)始應(yīng)用。在當(dāng)今社會(huì),世界很多國(guó)家都很重視光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)政府也出臺(tái)了不少相關(guān)政策來(lái)鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此在次背景下,本文以單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和全面性的分析,并從光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、光伏列陣的原理、最大功率追蹤、控制策略、鎖相和孤島效應(yīng)等幾個(gè)方面做了分析和仿真。主要工作如下： 根據(jù)工程實(shí)際情況建立了光伏電池的數(shù)學(xué)模型,并利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,然后通過(guò)仿真對(duì)光伏電池輸出特性進(jìn)行分析,結(jié)果表明該模型的正確性并作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。本文采用定電壓與擾動(dòng)觀測(cè)法相結(jié)合的方法進(jìn)行MPPT,在Simulink中分別對(duì)定電壓法、擾動(dòng)觀測(cè)法和電導(dǎo)增量法搭建了仿真模型并進(jìn)行仿真,結(jié)果顯示電導(dǎo)增量法和擾動(dòng)觀測(cè)法能精確的跟蹤最大功率點(diǎn),定電壓法跟蹤速度快但精度不高。本文采用的是改進(jìn)型的三角波比較控制方法,在Simulink中搭建模型并分別對(duì)三角波比較法、加入前饋的三角波比較法和改進(jìn)型的三角波比較進(jìn)行仿真,結(jié)果顯示改進(jìn)型的諧波更小,波形質(zhì)量高。采用了基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)鎖相技術(shù),該方法不同于以往的過(guò)零比較,在Simulink中搭建模型,對(duì)改變采樣電壓幅值和加入三次諧波兩種情況分別進(jìn)行仿真驗(yàn)證,結(jié)果表明該方法使并網(wǎng)電流很好的跟蹤電網(wǎng)的變化,且抗干擾能力強(qiáng),穩(wěn)定性好。采用了改進(jìn)型的主動(dòng)頻率漂移法進(jìn)行反孤島,在Simulink下通過(guò)編寫(xiě)S函數(shù)對(duì)其仿真,結(jié)果表明該方法能夠更快速的檢測(cè)的孤島效應(yīng)。最后對(duì)硬件電路的具體參數(shù)做了計(jì)算分析和選擇,簡(jiǎn)單的介紹了DSP2812的原理和SPWM如何在DSP實(shí)現(xiàn)的。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng) MATLAB仿真 SPWM 最大功率追蹤 孤島效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TM464;TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• Contents10-13
• 1 緒論13-19
• 1.1 課題研究的背景和意義13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外光伏發(fā)電的現(xiàn)狀與發(fā)展13-15
• 1.2.1 國(guó)外光伏發(fā)電的現(xiàn)狀與發(fā)展13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電的現(xiàn)狀與發(fā)展14-15
• 1.3 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)簡(jiǎn)介15-16
• 1.3.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的原理15
• 1.3.2 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及分類(lèi)15-16
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容16-19
• 2 光伏電池的原理與仿真19-25
• 2.1 光伏電池的工作原理19
• 2.2 光伏電池的數(shù)學(xué)模型19-21
• 2.3 光伏電池的工程模型與仿真21-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 光伏發(fā)電的最大功率點(diǎn)跟蹤25-37
• 3.1 光伏發(fā)電的最大功率點(diǎn)跟蹤原理25
• 3.2 幾種常用MPPT方法25-29
• 3.2.1 定電壓跟蹤法25-26
• 3.2.2 擾動(dòng)觀測(cè)法26-28
• 3.2.3 電導(dǎo)增量法28-29
• 3.3 最大功率追蹤仿真29-36
• 3.3.1 定電壓跟蹤仿真29-31
• 3.3.2 擾動(dòng)觀測(cè)法仿真31-34
• 3.3.3 電導(dǎo)增量法仿真34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 4 光伏并網(wǎng)逆變器的控制策略37-55
• 4.1 光伏并網(wǎng)逆變器的控制方式37
• 4.2 光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)37-38
• 4.3 單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的小信號(hào)分析38-41
• 4.3.1 逆變器的傳遞函數(shù)38-39
• 4.3.2 光伏逆變器控制的小信號(hào)分析39-41
• 4.4 并網(wǎng)逆變電流的跟蹤控制方式41-43
• 4.4.1 電流滯環(huán)控制方式42
• 4.4.2 三角波比較控制方式42-43
• 4.4.3 改進(jìn)型的三角波比較控制方式43
• 4.5 改進(jìn)型的三角波比較控制方法分析43-46
• 4.5.1 脈沖二重化SPWM原理與實(shí)現(xiàn)43-44
• 4.5.2 改進(jìn)型的三角波比較方式控制系統(tǒng)分析44-46
• 4.6 單相并網(wǎng)逆變控制系統(tǒng)仿真46-52
• 4.6.1 不加前饋三角波比較控制仿真46-48
• 4.6.2 加入前饋的三角波比較控制仿真48-49
• 4.6.3 改進(jìn)型的三角波比較控制仿真49-50
• 4.6.4 仿真結(jié)果分析與比較50-52
• 4.7 整體電路的仿真52-54
• 4.8 本章小結(jié)54-55
• 5 并網(wǎng)逆變器的鎖相技術(shù)55-67
• 5.1 基于異步調(diào)制的鎖相技術(shù)55-56
• 5.2 基于同步調(diào)制的鎖相技術(shù)56-57
• 5.3 基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換的鎖相技術(shù)57-62
• 5.3.1 Clarke變換57-58
• 5.3.2 Park變換58-59
• 5.3.3 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)鎖相原理59-60
• 5.3.4 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)鎖相的實(shí)現(xiàn)60-62
• 5.4 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的鎖相仿真62-65
• 5.5 本章小結(jié)65-67
• 6 并網(wǎng)系統(tǒng)中的孤島效應(yīng)與反孤島策略67-79
• 6.1 孤島效應(yīng)的介紹67-68
• 6.1.1 孤島效應(yīng)的定義67
• 6.1.2 孤島效應(yīng)的通行標(biāo)準(zhǔn)67-68
• 6.2 孤島效應(yīng)的分析68-71
• 6.3 孤島效應(yīng)的檢測(cè)71-73
• 6.3.1 被動(dòng)式檢測(cè)72
• 6.3.2 主動(dòng)式檢測(cè)72-73
• 6.4 孤島效應(yīng)的仿真73-78
• 6.4.1 AFD法仿真73-77
• 6.4.2 改進(jìn)型的AFD法仿真77-78
• 6.5 本章小結(jié)78-79
• 7 參數(shù)的計(jì)算與DSP的應(yīng)用79-87
• 7.1 參數(shù)的計(jì)算79-82
• 7.1.1 DC-DC環(huán)節(jié)79-80
• 7.1.2 DC-AC環(huán)節(jié)80-82
• 7.2 DSP在光伏并網(wǎng)控制策略中的應(yīng)用82-86
• 7.2.1 TMS320F2812芯片介紹82
• 7.2.2 DSP控制策略的實(shí)現(xiàn)82-83
• 7.2.3 SPWM的DSP實(shí)現(xiàn)83-86
• 7.3 本章小結(jié)86-87
• 8 總結(jié)與展望87-89
• 8.1 全文總結(jié)87-88
• 8.2 工作展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 致謝93-95
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果95

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陜西省光伏產(chǎn)業(yè)將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值2280億元    

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上網(wǎng)電價(jià)——光伏產(chǎn)業(yè)“大餐”的“調(diào)味劑”    

基于DSP的路燈監(jiān)控視頻捕捉器設(shè)計(jì)    甘金明;

基于DSP+FPGA的機(jī)場(chǎng)視頻輔助監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)    劉希凌;汪渤;鄭智輝;

基于DSP的棉田雜草實(shí)時(shí)識(shí)別試驗(yàn)研究    陳樹(shù)人;裴文超;尹東富;

基于DSP的心電檢測(cè)及自診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    龔敏;王林泓;龔衛(wèi)國(guó);楊利平;

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基于多核DSP的脈沖壓縮算法仿真    高艷濤;張旭東;

A Wavelet Transform Power Harmonic Detection Method based on DSP    

氣體參數(shù)在線調(diào)整裝置的DSP控制系統(tǒng)研究    李斌;孔祥東;董杰;

基于DSP雙余度永磁無(wú)刷直流電機(jī)啟動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    賈承軍;

光伏：2012年產(chǎn)值有望達(dá)到500億    劉輝張民強(qiáng) 記者 趙曉強(qiáng)

測(cè)繪助推江西新余光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展    李葉青　胡婷然

太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)盛事將在上海舉辦    朱培

節(jié)能減排促我省光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展    記者 蘆瑞

新余搶占光伏產(chǎn)業(yè)世界制高點(diǎn)    記者 徐國(guó)平

國(guó)產(chǎn)裝備托起光伏產(chǎn)業(yè)    本報(bào)記者 左丹

光伏產(chǎn)業(yè)洗牌“過(guò)冬”    本報(bào)記者 陳瑋英

中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)亟待走出掙小錢(qián)窘境    記者 胡亮

昆明奠基全球光伏產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)    首席記者 肖宇輝

錦州光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)喜人態(tài)勢(shì)    本報(bào)記者 張繼鋒

中國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)政策效應(yīng)研究    袁見(jiàn)

我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)及決策研究    朱震宇

太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)鏈垂直一體化構(gòu)建研究    耿亞新

光伏產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力研究    陳曉燕

中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)研究    戚汝慶

數(shù)字化光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的逆變技術(shù)研究    張文

戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建整合研究    袁艷平

光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究    徐曉冰

改進(jìn)的離散余弦反變換迭代算法研究與音頻DSP核設(shè)計(jì)    李輝

光伏多晶硅原料國(guó)際價(jià)格形成機(jī)制研究    余楊

基于DSP的單級(jí)式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的研究    耿興華

單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與改進(jìn)    張崢

大功率多重化光伏控制器的研究    劉文晉

我國(guó)光伏科技及產(chǎn)業(yè)最優(yōu)投資體系研究    汪瑜佩

政策工具視角的中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)政策文本內(nèi)容分析    趙麗莉

耀皮公司光伏玻璃產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略研究    張旭

光伏并網(wǎng)系統(tǒng)最大功率跟蹤及反孤島運(yùn)行控制方法研究    曹建博

分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制研究    王富卿

基于DSP的光伏并網(wǎng)逆變器的開(kāi)發(fā)研究    王宏偉

三相光伏并網(wǎng)控制系統(tǒng)研究    周洪偉