小功率全橋光伏并網(wǎng)型逆變器的技術(shù)研究

【摘要】： 能源危機一直困擾著現(xiàn)代社會的發(fā)展,為了實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展,必須積極開發(fā)替代能源,而太陽能作為一種取之不盡用之不竭的可再生綠色能源,相比其它新能源有無可比擬的優(yōu)勢。家用分布式光伏發(fā)電是緩解能源危機的有效手段之一,小功率全橋光伏并網(wǎng)逆變器是家用并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備,本文工作的重點也是在小功率全橋光伏并網(wǎng)逆變器的技術(shù)研究上。 完整的光伏并網(wǎng)逆變器包含硬件部分和軟件部分,硬件部分主要包括功率主電路和信號檢測與控制電路,功率主電路主要完成能量的傳遞,信號檢測與控制電路主要完成系統(tǒng)參數(shù)的測量和控制量的輸出,軟件部分主要是各種算法、保護和通信的實現(xiàn)。本文在功率主電路部分主要研究了BOOST電路和全橋逆變電路的工作原理與參數(shù)計算,在信號檢測與控制電路部分主要研究了信號檢測通道的幅頻特性和CPLD的控制邏輯,小功率全橋光伏并網(wǎng)型逆變器作為市場推廣型產(chǎn)品,從成本控制和電磁兼容方面對硬件部分進行優(yōu)化設(shè)計。在軟件部分主要研究了最大功率跟蹤控制算法和全橋逆變并網(wǎng)控制算法。 根據(jù)以上對小功率全橋并網(wǎng)逆變器的硬件和軟件技術(shù)研究,研制了基于TMS320F2812的3KW全橋光伏并網(wǎng)型逆變器,并通過實驗驗證了逆變器的各項性能達到了設(shè)計指標(biāo)。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng)逆變器 全橋逆變并網(wǎng)控制 最大功率跟蹤控制 電磁兼容
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 引言9-14
• 1.1 課題的研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外光伏發(fā)電市場現(xiàn)狀10-11
• 1.3 家用分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)簡介11-12
• 1.4 小功率全橋光伏并網(wǎng)逆變器的總體架構(gòu)12-13
• 1.5 本文主要工作內(nèi)容13-14
• 第二章 功率主電路研究14-33
• 2.1 功率主電路概述14-15
• 2.2 BOOST 電路15-19
• 2.2.2 BOOST 臨界電感計算17
• 2.2.3 BOOST 儲能電容計算17-19
• 2.3 全橋逆變電路19-22
• 2.3.1 SPWM 控制基本原理19-21
• 2.3.2 移相控制基本原理21-22
• 2.4 LC 濾波電路22-24
• 2.5 驅(qū)動電路24-25
• 2.6 系統(tǒng)供電電路25-32
• 2.6.1 輔助電源26-30
• 2.6.2 中頻電源30-31
• 2.6.3 穩(wěn)壓電源31-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 第三章 信號檢測與控制電路研究33-56
• 3.1 信號檢測與控制電路概述33-35
• 3.2 直流信號檢測35-38
• 3.3 交流信號檢測38-41
• 3.4 電網(wǎng)電壓過零檢測41-43
• 3.5 DSP 控制芯片43-45
• 3.6 CPLD 邏輯控制45-47
• 3.7 輔助控制47-49
• 3.7.1 并網(wǎng)繼電器控制47-48
• 3.7.2 并網(wǎng)電流檢測換擋控制48-49
• 3.8 電磁兼容與PCB 設(shè)計49-55
• 3.8.1 接地50-51
• 3.8.2 濾波51-52
• 3.8.3 隔離52-53
• 3.8.4 PCB 設(shè)計53-55
• 3.9 本章小結(jié)55-56
• 第四章 系統(tǒng)控制策略研究56-68
• 4.1 軟件整體架構(gòu)56-57
• 4.2 最大功率跟蹤技術(shù)研究57-63
• 4.2.1 太陽能電池輸出特性57-59
• 4.2.2 最大功率跟蹤算法59-63
• 4.3 全橋逆變并網(wǎng)技術(shù)研究63-67
• 4.3.1 逆變器并網(wǎng)原理63-64
• 4.3.2 電壓環(huán)控制算法64-65
• 4.3.3 電流環(huán)控制算法65-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第五章 實驗與結(jié)果68-76
• 5.1 逆變器概況68-69
• 5.2 信號檢測通道誤差實驗69-73
• 5.2.1 相位誤差70
• 5.2.2 幅值誤差70-73
• 5.3 全橋逆變實驗73-74
• 5.4 最大功率跟蹤實驗74
• 5.5 整機并網(wǎng)實驗74-76
• 第六章 結(jié)論與展望76-78
• 6.1 結(jié)論76
• 6.2 展望76-78
• 致謝78-79
• 參考文獻79-81
• 攻碩期間取得的研究成果81-82

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