小型光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變并網(wǎng)裝置的研制

【摘要】：現(xiàn)代社會的快速發(fā)展導致能源需求激增和環(huán)境污染嚴重,為此,世界各國紛紛投入人力物力進行可再生能源的開發(fā)利用。技術的進步使得太陽能發(fā)電成本不斷下降,令其成為最具商業(yè)利用價值的可再生能源之一。由于大型太陽能電站的隨機功率波動對電網(wǎng)的沖擊較大,影響電網(wǎng)的安全運行,小型分散式光伏系統(tǒng)可更好地解決邊遠地區(qū)分散用戶的用電問題。在此背景下,本文對小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的關鍵技術進行了較為深入的研究。主要內(nèi)容如下: (1)在分析單相光伏并網(wǎng)逆變器拓撲的基礎上,提出了帶變壓器的兩級式能量變換結(jié)構(gòu),即有最大功率跟蹤功能的BOOST電路和單相全橋逆變電路; (2)研究了太陽能電池數(shù)學模型及其特性,指出了對光伏陣列進行最大功率跟蹤的必要性,分析了多種常用的最大功率跟蹤算法; (3)基于光伏并網(wǎng)逆變器的控制目標,研究了光伏并網(wǎng)逆變器的常用控制方法,結(jié)合單周控制策略,提出一種基于單周-PI控制的逆變算法,并對其進行仿真分析,驗證了其有效性。 在以上研究工作的基礎上,開發(fā)出一套以TMS320LF2407數(shù)字信號處理芯片為控制器的1KW單相光伏并網(wǎng)逆變樣機,完成了硬件電路參數(shù)設計,軟件編寫調(diào)試,并進行了實驗調(diào)試,實驗結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)本文設計的方案。 本論文課題來源于廣東省綠色能源技術重點實驗室項目:廣東省科技計劃項目(2010A010200004)、廣東省教育部產(chǎn)學研結(jié)合項目(2009B090300424) 【關鍵詞】：光伏發(fā)電 最大功率跟蹤 并網(wǎng)逆變器 單周控制 DSP
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題的背景及意義9-13
• 1.2 小型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 小型光伏發(fā)電系統(tǒng)國外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 小型光伏發(fā)電系統(tǒng)國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容15-17
• 第二章 小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理17-34
• 2.1 小型光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介17-18
• 2.2 小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及基本原理18-19
• 2.3 小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的關鍵技術19-33
• 2.3.1 最大功率跟蹤技術19-29
• 2.3.2 逆變并網(wǎng)技術29-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 基于單周-PI的并網(wǎng)逆變控制策略34-43
• 3.1 單周控制概述34-36
• 3.1.1 單周控制的提出34
• 3.1.2 單周控制的原理34-36
• 3.2 基于單周控制的改進型單相并網(wǎng)逆變算法研究36-40
• 3.2.1 單相并網(wǎng)逆變器數(shù)學模型36-38
• 3.2.2 算法分析38-40
• 3.3 改進的單周控制的小型單相逆變器仿真分析40-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 基于DSP的小型光伏逆變并網(wǎng)裝置的設計43-61
• 4.1 小型光伏并網(wǎng)逆變器硬件設計43-54
• 4.1.1 小型光伏逆變裝置設計參數(shù)43-44
• 4.1.2 BOOST電路的參數(shù)設計44-46
• 4.1.3 逆變電路的參數(shù)設計46-47
• 4.1.4 驅(qū)動電路設計47-49
• 4.1.5 采樣檢測電路設計49-52
• 4.1.6 控制電路設計52-54
• 4.2 系統(tǒng)軟件設計54-60
• 4.2.1 軟件系統(tǒng)總體設計55-56
• 4.2.2 波形的產(chǎn)生控制56-58
• 4.2.3 A/D采樣控制58-59
• 4.2.4 并網(wǎng)電流同步的控制59
• 4.2.5 軟件保護及抗干擾措施59-60
• 4.3 本章小結(jié)60-61
• 第五章 樣機研制與實驗結(jié)果分析61-65
• 5.1 電壓相位檢測電路波形61-62
• 5.2 電網(wǎng)電壓采樣檢測電路波形62
• 5.3 DSP輸出PWM波形62
• 5.4 并網(wǎng)電流波形62-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 本文的研究要點65
• 6.2 未來工作展望65-67
• 參考文獻67-70
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果70-71
• 致謝71-72
• 附件72

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