綠色住宅光伏發(fā)電逆變控制器研究

【摘要】：近年來(lái)，一方面由于民眾日漸注重綠色環(huán)保，另一方面由于新能源開發(fā)已日益受到重視。本文提出的綠色住宅光發(fā)電系統(tǒng)，既可作為家用電源，可作為交流發(fā)電機(jī)，將產(chǎn)生的電力饋入電網(wǎng)，形成小規(guī)模的住宅發(fā)電系統(tǒng)，又達(dá)到節(jié)能環(huán)保的作用。 以光伏逆變技術(shù)為研究對(duì)象，對(duì)光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤方法、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與控制方法、光伏并網(wǎng)控制方法等問題進(jìn)行了深入研究。 太陽(yáng)能光電池將光能轉(zhuǎn)換成電能，然而其輸出功率與日照量及溫度呈非線性關(guān)系，故需要相應(yīng)的變換器配合相應(yīng)的最大功率算法來(lái)提高太陽(yáng)能電池的輸出功率，在研究四種常用的最大功率跟蹤控制方法的優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上，提出了阻抗匹配法追蹤到最大功率并且配合擾動(dòng)觀察法的技巧。 逆變器是太陽(yáng)能電池和電網(wǎng)之間的重要環(huán)節(jié)，它的穩(wěn)定性決定著整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定。研究逆變器的理論模型，采用狀態(tài)空間平均法建立模型。為并網(wǎng)逆變器的控制提供了合理的解決方案。 根據(jù)綠色住宅并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要求，研究以C8051F350為控制核心的逆變器體積小、成本低、效率高，并且能夠減少光伏陣列輸出的電壓波動(dòng)大的不良影響。 對(duì)逆變器控制策略進(jìn)行研究。并網(wǎng)參考電流相頻的控制的方法，采用基于異步變頻調(diào)制的數(shù)字鎖相算法，實(shí)現(xiàn)逆變器的并網(wǎng)電流對(duì)電網(wǎng)電壓的頻率和相位的跟蹤，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)并網(wǎng)逆變器功率因數(shù)的控制。 本文針對(duì)綠色住宅光伏發(fā)電逆變器進(jìn)行了研究，對(duì)常用最大功率跟蹤、逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了研究，研究了適合綠色住宅并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，對(duì)其主電路參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，完成了基于C8051F350控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。 【關(guān)鍵詞】：綠色住宅 光伏 最大功率跟蹤 并網(wǎng)逆變器
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 研究目的和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能的發(fā)展情況9-10
• 1.3 太陽(yáng)能供電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)型態(tài)簡(jiǎn)介10-12
• 1.3.1 獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)型10-11
• 1.3.2 并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)型11-12
• 1.4 太陽(yáng)能逆變器的研究現(xiàn)狀12
• 1.5 研究?jī)?nèi)容12-14
• 第二章 綠色住宅光伏最大功率算法研究14-25
• 2.1 太陽(yáng)能電池工作原理14-15
• 2.2 太陽(yáng)能電池的等效電路15-17
• 2.3 最大功率追蹤法則介紹17-24
• 2.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)17-18
• 2.3.2 常見太陽(yáng)能最大功率追蹤法則18-21
• 2.3.3 阻抗匹配法為基礎(chǔ)獲得太陽(yáng)能電池最大功率21-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 太陽(yáng)能并網(wǎng)逆變器的研究25-42
• 3.1 逆變的原理25
• 3.2 太陽(yáng)能并網(wǎng)逆變器主電路的研究25-36
• 3.2.1 太陽(yáng)能并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)26-28
• 3.2.2 太陽(yáng)能并網(wǎng)逆變器的主電路28-36
• 3.3 逆變器的建模與分析36-40
• 3.4 仿真模型40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第四章 并網(wǎng)逆變控制策略研究42-53
• 4.1 并網(wǎng)逆變功率控制方式42-44
• 4.2 逆變器反饋控制方案44-48
• 4.2.1 并網(wǎng)逆變的電流跟蹤控制方式44-45
• 4.2.2 逆變環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)45-48
• 4.3 按擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制方式48-50
• 4.4 并網(wǎng)逆變器的鎖相控制50-51
• 4.5 單相并網(wǎng)逆變系統(tǒng)仿真51
• 4.6 本章小結(jié)51-53
• 第五章 光伏并網(wǎng)逆變器的硬件電路及軟件的研究設(shè)計(jì)53-64
• 5.1 逆變器的硬件電路設(shè)計(jì)53-56
• 5.1.2 逆變器的控制電路設(shè)計(jì)53-56
• 5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)56-63
• 5.2.1 軟件總體框架57-59
• 5.2.2 數(shù)字 SPWM 波形的產(chǎn)生59-61
• 5.2.3 捕獲中斷61-62
• 5.2.4 數(shù)字鎖相子程序62-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-65
• 6.1 結(jié)論64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-69
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文69

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