小功率光伏逆變電源的研究

【摘要】：光伏逆變電源是將光伏電池板產(chǎn)生的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能的一種裝置,是光伏(離網(wǎng)、并網(wǎng))發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。 本文綜合分析了逆變電源技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,特別對(duì)逆變電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究。本著體積小、逆變效率高的原則,本文確定了一種采用高頻升壓、全橋逆變的拓?fù)鋪?lái)實(shí)現(xiàn)逆變系統(tǒng)的方案。在此基礎(chǔ)上,對(duì)確定的方案進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真。高頻升壓部分采用PWM控制的推挽的變換方式,這種方式相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)器件性能要求較低；逆變部分利用DSP的方式實(shí)現(xiàn)SPWM(Sinusoidal PWM)控制算法,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變橋的控制,保證了控制精度,并有效的減少了諧波分量；逆變?nèi)珮蛴伤膫€(gè)大功率的MOSFET構(gòu)成。控制環(huán)節(jié)采用數(shù)字PI控制策略,為進(jìn)一步降低諧波成分,提高輸出波形質(zhì)量提供保障。 對(duì)所設(shè)計(jì)的逆變電源利用PowerS im軟件進(jìn)行仿真,根據(jù)設(shè)計(jì)方案及仿真結(jié)果制作了樣機(jī),并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)波形和所測(cè)得數(shù)據(jù)表明：逆變電源輸出的各項(xiàng)指標(biāo)符合國(guó)家電網(wǎng)的要求。 【關(guān)鍵詞】：逆變電源 SPWM 推挽升壓 PI控制 光伏發(fā)電
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)概述10-11
• 1.2 光伏逆變技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文完成的主要工作13
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)13-15
• 2 電壓源高頻逆變技術(shù)15-26
• 2.1 常見(jiàn)的DC-DC變換電路15-18
• 2.2 常見(jiàn)的DC-AC變換電路18-19
• 2.2.1 半橋式DC-AC變換電路18
• 2.2.2 全橋式DC-AC變換電路18-19
• 2.3 單相SPWM調(diào)制方式介紹19-22
• 2.3.1 單相單極性SPWM逆變19-20
• 2.3.2 單相雙極性SPWM逆變20-21
• 2.3.3 SPWM的生成方法21-22
• 2.4 應(yīng)用于逆變器的典型數(shù)字控制策略22-26
• 2.4.1 數(shù)字PID控制法22
• 2.4.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制法22-23
• 2.4.3 無(wú)差拍控制法23-24
• 2.4.4 重復(fù)控制法24-25
• 2.4.5 模糊控制法25-26
• 3 逆變系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)26-32
• 3.1 總體電路設(shè)計(jì)26
• 3.2 直流升壓電路設(shè)計(jì)26-28
• 3.3 逆變電路設(shè)計(jì)28-31
• 3.3.1 逆變橋設(shè)計(jì)28-29
• 3.3.2 SPWM生成及Power MOSFET驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)29-31
• 3.4 過(guò)流、過(guò)載保護(hù)電路設(shè)計(jì)31-32
• 4 逆變系統(tǒng)控制策略設(shè)計(jì)32-38
• 4.1 基于DSP的主體控制32-33
• 4.2 基于DSP的SPWM控制方法33-34
• 4.3 數(shù)字PI控制算法34-36
• 4.3.1 增量數(shù)字PI算法34-35
• 4.3.2 控制參數(shù)的確定35-36
• 4.4 系統(tǒng)保護(hù)報(bào)警36-38
• 5 系統(tǒng)仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析38-46
• 5.1 系統(tǒng)仿真38-41
• 5.1.1 升壓部分仿真實(shí)驗(yàn)38-39
• 5.1.2 逆變電路仿真實(shí)驗(yàn)39-41
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析41-44
• 5.2.1 直流升壓電路實(shí)驗(yàn)41-42
• 5.2.2 逆變電路實(shí)驗(yàn)42-43
• 5.2.3 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)43-44
• 5.3 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較分析44-46
• 6 結(jié)束語(yǔ)46-47
• 參考文獻(xiàn)47-49
• 作者簡(jiǎn)歷49-51
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集51

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