光伏三相逆變器的設(shè)計(jì)與研究

【摘要】：當(dāng)前,地球上化石能源逐年減少,世界各國(guó)必須找尋新的替代能源。太陽(yáng)能作為一種可再生清潔能源受到人們的青睞。太陽(yáng)能光伏發(fā)電成為新能源開發(fā)利用領(lǐng)域的一個(gè)重要方向。三相光伏逆變器的出現(xiàn)為太陽(yáng)能使用提供了有利工具。 本文設(shè)計(jì)了光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器的主電路結(jié)構(gòu),并給出了前級(jí)DC/DC電路和后級(jí)DC/AC橋式逆變電路的詳細(xì)設(shè)計(jì)過程,根據(jù)主電路前后級(jí)基本的電路原理和實(shí)際系統(tǒng)指標(biāo),設(shè)計(jì)出了主電路參數(shù),同時(shí)還給出了采樣電路的設(shè)計(jì)方案。本系統(tǒng)采用Myway公司的開發(fā)平臺(tái)PE-EXPERTII作為該系統(tǒng)的控制核心,該平臺(tái)是基于TI公司的高數(shù)浮點(diǎn)型DSP(TMS320VC33-150MHz)的高速控制系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)多種控制以及多通道PWM輸出。 在完成硬件基礎(chǔ)上按照各部分的設(shè)計(jì)要求,對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)各部分進(jìn)行調(diào)試,包括Boost電路恒壓控制的調(diào)試,Boost電路和DC/AC電路的聯(lián)合調(diào)試以及整個(gè)系統(tǒng)的恒壓恒流同步調(diào)試等。 最后在光伏三相逆變器硬件基礎(chǔ)上對(duì)擾動(dòng)觀測(cè)法擾動(dòng)步長(zhǎng)的選定進(jìn)行實(shí)驗(yàn),選定了最合適的擾動(dòng)觀測(cè)法的擾動(dòng)步長(zhǎng)和擾動(dòng)周期。并進(jìn)行瞬時(shí)掃描法的可行性實(shí)驗(yàn),確認(rèn)瞬時(shí)掃描法能實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤。并進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn),比較太陽(yáng)能電池板在無(wú)陰影的情況下和局部陰影情況下,以及不同大小陰影情況下,擾動(dòng)觀測(cè)法和瞬時(shí)掃描法進(jìn)行最大功率跟蹤太陽(yáng)能電池功率的輸出情況。驗(yàn)證了瞬時(shí)掃描法相比于擾動(dòng)觀測(cè)法更適合于局部陰影條件下太陽(yáng)能電池最大功率跟蹤。 【關(guān)鍵詞】：光伏系統(tǒng) 光伏陣列 陰影覆蓋 最大功率跟蹤 升壓斬波電路 逆變器
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 能源危機(jī)與光伏發(fā)電10-11
• 1.2 光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展11-12
• 1.2.1 世界光伏市場(chǎng)回顧11
• 1.2.2 中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展11-12
• 1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)介紹12-14
• 1.3.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成12-13
• 1.3.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類13-14
• 1.4 最大功率點(diǎn)跟蹤的含義和控制方法14-16
• 1.4.1 最大功率跟蹤概念14-15
• 1.4.2 最大功率點(diǎn)跟蹤的控制方法15-16
• 1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第二章 三相光伏逆變器硬件設(shè)計(jì)18-30
• 2.1 光伏逆變器的基本結(jié)構(gòu)18
• 2.2 前級(jí)DC/DC電路18-22
• 2.2.1 Boost電路原理分析19-20
• 2.2.2 電路參數(shù)計(jì)算及器件選型20-22
• 2.3 后級(jí)DC/AC電路22-25
• 2.3.1 橋式逆變電路的硬件設(shè)計(jì)22-25
• 2.4 保護(hù)電路設(shè)計(jì)25-26
• 2.5 測(cè)量電路設(shè)計(jì)26
• 2.5.1 電壓測(cè)量電路26
• 2.5.2 電流測(cè)量電路26
• 2.6 三相光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)建26-29
• 2.7 本章小結(jié)29-30
• 第三章 三相光伏逆變器的軟件設(shè)計(jì)30-38
• 3.1 三相光伏發(fā)電系統(tǒng)控制策略30
• 3.2 系統(tǒng)的軟件流程30-31
• 3.3 擾動(dòng)觀測(cè)法軟件設(shè)計(jì)31-33
• 3.4 瞬時(shí)掃描法軟件設(shè)計(jì)33-35
• 3.5 電壓電流采樣程序35-37
• 3.5.1 算術(shù)平均濾波法35-36
• 3.5.2 電壓電流采樣程序36-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 第四章 三相光伏逆變器實(shí)驗(yàn)調(diào)試與結(jié)果分析38-45
• 4.1 前級(jí)DC/DC調(diào)試實(shí)驗(yàn)38-40
• 4.1.1 DC/DC校驗(yàn)實(shí)驗(yàn)38-39
• 4.1.2 Boost電路恒壓控制39-40
• 4.2 后級(jí)電路DC/AC逆變電路校驗(yàn)實(shí)驗(yàn)40-41
• 4.3 DC/DC電路和DC/AC電路聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)41-42
• 4.4 三相光伏發(fā)電系統(tǒng)中最大功率跟蹤實(shí)現(xiàn)42-43
• 4.4.1 登山法的實(shí)現(xiàn)42-43
• 4.4.2 瞬時(shí)掃描法的實(shí)現(xiàn)43
• 4.5 三相光伏逆變器長(zhǎng)時(shí)間工作驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)43-44
• 4.6 本章小結(jié)44-45
• 第五章 三相光伏逆變器下的微擾觀察法和瞬時(shí)掃描法的實(shí)驗(yàn)研究45-53
• 5.1 太陽(yáng)能電池輸出特性45-46
• 5.2 微擾觀察法的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)46-47
• 5.2.1 微擾觀察法擾動(dòng)步長(zhǎng)△v的選定46
• 5.2.2 擾觀察法周期△t的選定46-47
• 5.3 微擾觀察法和瞬時(shí)掃描法的比較實(shí)驗(yàn)研究47-52
• 5.3.1 太陽(yáng)能電池?zé)o陰影覆蓋情況下比較實(shí)驗(yàn)47-48
• 5.3.2 太陽(yáng)能電池部分遮蓋情況下太陽(yáng)能電池輸出特性48-49
• 5.3.3 實(shí)際陰影下的比較實(shí)驗(yàn)49-51
• 5.3.4 陰影覆蓋下微擾觀察法和瞬時(shí)掃描法差異分析51-52
• 5.4 本章小結(jié)52-53
• 第六章 總結(jié)與展望53-55
• 6.1 總結(jié)53
• 6.2 展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 致謝58-59
• 作者攻讀碩士期間發(fā)表的文章59-60

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