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基于DSP控制的光伏逆變器研究

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時(shí)間:2024-08-19 04:25:20
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基于DSP控制的光伏逆變器研究【摘要】:隨著化石能源的枯竭以及由此帶來的生態(tài)環(huán)境的不斷惡化,可再生清潔型能源越來越受到世界各國(guó)的強(qiáng)烈關(guān)注,人們都在積極尋求解決人口日益增長(zhǎng)與能源日益

【摘要】:隨著化石能源的枯竭以及由此帶來的生態(tài)環(huán)境的不斷惡化,可再生清潔型能源越來越受到世界各國(guó)的強(qiáng)烈關(guān)注,人們都在積極尋求解決人口日益增長(zhǎng)與能源日益短缺矛盾的更為有效的方法。資源的緊缺和能源成本的持續(xù)增長(zhǎng)使得眾多國(guó)家將目光轉(zhuǎn)向了新能源。太陽(yáng)能取之不盡,用之不竭,清潔安全,不管從資源的數(shù)量、分布的普遍性,還是從清潔性、技術(shù)的可靠性來看,太陽(yáng)能都比其它可再生能源更具有優(yōu)越性。因此大力深入研究太陽(yáng)能,對(duì)于能源危機(jī)的緩解、世界經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)等方面具有重大的理論和實(shí)際意義。 本論文主要以組串型并網(wǎng)逆變器為研究對(duì)象,通過分析其工作原理,建立了等效模型,并提出控制策略,最后通過仿真和實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證本次設(shè)計(jì)的正確性和合理性。 首先通過對(duì)光伏逆變器的分類的介紹,提出了按逆變器中功率解耦、或直流儲(chǔ)能電容的不同位置,可以將光伏發(fā)電系統(tǒng)中單相高頻鏈逆變器類型的劃分為:中間直流母線功率解耦、直流輸入端功率解耦、及無(wú)功率解耦環(huán)節(jié)這種劃分方式。并引出本次設(shè)計(jì)所采用的逆變器類型為中間直流母線功率解耦的逆變器,提出了采用的結(jié)構(gòu)為兩級(jí)式——前級(jí)DC/DC變換器為推挽拓?fù)?后級(jí)DC/AC逆變器采用全橋拓?fù)?并分析了前后級(jí)的工作原理。 研究了光伏電池的輸出特性,并建立了其等效模型。根據(jù)光伏電池的輸出特性,引出MPPT的概念,例舉出常用的MPPT控制算法,著重介紹了本系統(tǒng)采用的算法——自適應(yīng)變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察法,并通過仿真驗(yàn)證了此方法的有效性和合理性。 通過分析建立了系統(tǒng)前后級(jí)的小信號(hào)模型,并提出了對(duì)應(yīng)的控制策略,前級(jí)采用平均電流模式實(shí)現(xiàn)雙環(huán)控制,具有改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)、提高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn),后級(jí)采用電網(wǎng)電壓前饋的電流型控制,消除了電網(wǎng)電壓對(duì)電感電流的影響,實(shí)現(xiàn)了高功率因數(shù)的并網(wǎng)控制,最后通過頻域仿真對(duì)控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行了驗(yàn)證。 接著給出了基于TI公司的DSP數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2812的光伏逆變系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)過程,包括硬件部分和軟件部分。硬件介紹了系統(tǒng)的具體參數(shù)指標(biāo)和要求,并給出了關(guān)鍵元器件的參數(shù)計(jì)算和選擇方法,并詳細(xì)介紹了主電路、采樣電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路的原理;軟件部分則介紹了主要的控制流程,重點(diǎn)分析介紹了鎖相環(huán)(PLL)和反孤島效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)方法。在以上設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,通過時(shí)域仿真和實(shí)驗(yàn)來對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可獲得穩(wěn)定的正弦波輸出,而且輸出波形畸變率小,功率因數(shù)高。 論文最后總結(jié)了此次研究的結(jié)論和成果,指出了其中存在的問題,并對(duì)今后的工作做了展望。 【關(guān)鍵詞】:光伏逆變 MPPT PLL 數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(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5-7
  • ABSTRACT7-11
  • 第一章 緒論11-20
  • 1.1 太陽(yáng)能是未來能源發(fā)展的方向11
  • 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)11-14
  • 1.2.1 國(guó)內(nèi)外光伏逆變器研究現(xiàn)狀11-13
  • 1.2.2 國(guó)內(nèi)外光伏逆變器發(fā)展趨勢(shì)13-14
  • 1.3 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)簡(jiǎn)介14-18
  • 1.3.1 光伏發(fā)電原理14-15
  • 1.3.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類和組成15-18
  • 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容和任務(wù)18-20
  • 第二章 光伏逆變系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)20-30
  • 2.1 光伏逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)20-23
  • 2.1.1 中間直流母線功率解耦的高頻鏈逆變器20-21
  • 2.1.2 直流輸入端功率解耦的高頻鏈逆變器21-22
  • 2.1.3 無(wú)功率解耦環(huán)節(jié)高頻鏈逆變器22-23
  • 2.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理23-29
  • 2.2.1 前級(jí)推挽變換器工作原理23-27
  • 2.2.2 后級(jí)全橋逆變器工作原理27-29
  • 2.3 本章小結(jié)29-30
  • 第三章 光伏逆變系統(tǒng)的最大功率跟蹤30-39
  • 3.1 太陽(yáng)能電池30-33
  • 3.2 最大功率點(diǎn)跟蹤原理33
  • 3.3 本文采用的MPPT 控制算法33-36
  • 3.4 MPPT 仿真分析36-38
  • 3.4.1 太陽(yáng)能光伏電池模型的仿真36-37
  • 3.4.2 自適應(yīng)變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察法的仿真37-38
  • 3.5 本章小結(jié)38-39
  • 第四章 光伏逆變系統(tǒng)建模和控制策略研究39-60
  • 4.1 前級(jí)DC/DC 變換器控制方案39-50
  • 4.1.1 前級(jí)推挽變換器的建模39-43
  • 4.1.2 前級(jí)推挽變換器的控制策略43-47
  • 4.1.3 DC/DC 變換器的仿真研究47-50
  • 4.2 后級(jí)DC/AC 控制方案50-59
  • 4.2.1 逆變器的建模及其控制策略50-53
  • 4.2.2 逆變器并網(wǎng)控制方案53-54
  • 4.2.3 電網(wǎng)電壓前饋的電流控制54-57
  • 4.2.4 電網(wǎng)電壓前饋的電流控制的仿真研究57-59
  • 4.3 本章小結(jié)59-60
  • 第五章 光伏逆變系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)60-80
  • 5.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)60-75
  • 5.1.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及技術(shù)指標(biāo)60-61
  • 5.1.2 主電路器件的選擇61-69
  • 5.1.3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)69-75
  • 5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)75-79
  • 5.3 本章小結(jié)79-80
  • 第六章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析80-83
  • 6.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析80-82
  • 6.2 本章小結(jié)82-83
  • 結(jié)論與展望83-85
  • 參考文獻(xiàn)85-87
  • 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果87-88
  • 致謝88-89
  • 附件89


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基于TMS320F28027光伏逆變器的研究與設(shè)計(jì)    冀玉丕

單相光伏并網(wǎng)逆變器的研究    劉軍明

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基于dsPIC并網(wǎng)光伏微逆變器的研究與設(shè)計(jì)    賀昌忠

光伏發(fā)電用高增益DC/DC變換器的研究與設(shè)計(jì)    蹤凱

光伏系統(tǒng)中最大功率點(diǎn)跟蹤的研究    吳玉蓉;康勇;

DC/DC變換器中輸出濾波器的比較    秦海鴻;朱軍衛(wèi);王慧貞;

高頻鏈逆變技術(shù)發(fā)展綜述    孫向東;鐘彥儒;

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太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)    唐征岐;虞輝;

DSP應(yīng)用教學(xué)的探索與實(shí)踐    黃慧春;胡仁杰;

太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)研究    張興然;

一種太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)逆變器的研究    海濤;劉得剛;駱武寧;鄒鳴;陳明媛;

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一類具有高頻鏈的數(shù)字式逆變電源的研究    丁金剛

三相光伏并網(wǎng)逆變器的研究    劉立強(qiáng)

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一種新型平均電流型APFC電路的設(shè)計(jì)    胡方;門秀萍;

變電站光伏直流系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    林航;陳曉明;

100kW風(fēng)光互補(bǔ)電站設(shè)計(jì)    楊幫宇;

雙面太陽(yáng)電池垂直安裝發(fā)電性能的測(cè)試    王寧;吳昌宏;舒杰;

大型集中并網(wǎng)光伏電站硬件設(shè)計(jì)要求及安全保護(hù)    王志剛;龍維緒;崔海昱;鄧菊蓮;劉祖明;廖華;涂潔磊;

太陽(yáng)能高效路燈系統(tǒng)工作原理與設(shè)計(jì)    張鵬;

太陽(yáng)能光伏支架系統(tǒng)的應(yīng)用    李天下;

光伏控制器新型充電管理模式研究    普平貴;

光伏并網(wǎng)發(fā)電的最大功率點(diǎn)跟蹤算法研究    王桂英;史金玲;紀(jì)飛;王歡;

開關(guān)電源電磁兼容設(shè)計(jì)與可靠性    余海濤;

基于BUCK-BOOST變換器的T-S模糊建模與控制    陳進(jìn)軍;紀(jì)志成;

一種基于dp/dv=0的最大功率跟蹤控制策略    榮延澤;劉士榮;毛軍科;李松峰;

非均勻輻射條件下光伏陣列建模及運(yùn)行穩(wěn)定性分析    張淵明;孫彥廣;張?jiān)瀑F;

光伏發(fā)電最大功率跟蹤控制方法的研究    李星辰;王琳;

基于PSIM9.0的單相光伏逆變系統(tǒng)的仿真研究    孫冰;白樹忠;鄭世松;

光伏并網(wǎng)給定電流幅值偏移的孤島檢測(cè)方法    鄭世松;孫冰;王玉斌;

含蓄電池儲(chǔ)能的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真    董旭柱;雷金勇;饒宏;黃曉東;劉怡;李鵬;

大信號(hào)開關(guān)調(diào)壓系統(tǒng)的仿真與實(shí)驗(yàn)    張常年;潘彤;

基于線電流解耦算法的三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)    譚甲凡;

分布式電源的概率建模及其對(duì)電力系統(tǒng)的影響    王敏

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太陽(yáng)能電動(dòng)車關(guān)鍵技術(shù)研究    李春芳

基于酞菁銅的太陽(yáng)能電池的研究    劉一婷

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基于軟開關(guān)PWM技術(shù)的光伏逆變器的研究與設(shè)計(jì)    曹建

用于礦燈充電的獨(dú)立光伏系統(tǒng)研究    毛娟

太陽(yáng)能光伏發(fā)電單相并網(wǎng)逆變器研究    李本元

太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)    杜守增

開關(guān)型YAG脈沖激光電源系統(tǒng)的研究    趙航

多電平Buck直流變換器技術(shù)的研究    岳殿霞

氧化物半導(dǎo)體的濕化學(xué)法制備    賈紅

移相全橋軟開關(guān)變換器的研究和設(shè)計(jì)    張本庚

光伏發(fā)電系統(tǒng)自適應(yīng)控制研究    李亭

基于橋檢車的駐車充電站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)    楊光

國(guó)內(nèi)外光伏發(fā)電的新進(jìn)展    昌金銘;

光伏電站系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及實(shí)際設(shè)計(jì)中相關(guān)問題的處理    丁(山丁);崔容強(qiáng);

最新高效率光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及功率器件介紹    Michael Frisch;Ern Temesi;韓軍;陳道杰;

光伏系統(tǒng)中最大功率點(diǎn)跟蹤的研究    吳玉蓉;康勇;

光伏并網(wǎng)微逆變器研究中的關(guān)鍵技術(shù)    黃紅橋;危韌勇;陳有根;楊金;

太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中的低壓電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化    關(guān)守平;郝立穎;

逆變器數(shù)字多環(huán)控制技術(shù)研究    李俊林,熊健,康勇

光伏電池工程用數(shù)學(xué)模型研究    傅望;周林;郭珂;劉強(qiáng);代璐;黃勇;

IGBT驅(qū)動(dòng)電路研究    劉力濤;

DSP控制SPWM全橋逆變器直流偏磁的研究    李劍;康勇;陳堅(jiān);

    本報(bào)記者 胡珺

單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的分析與研究    王飛

數(shù)字控制PWM逆變電源關(guān)鍵技術(shù)研究    孔雪娟

太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制策略研究    董密

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)MPPT及孤島檢測(cè)新技術(shù)的研究    張超

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制問題研究    熊遠(yuǎn)生

光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中的逆變技術(shù)研究    王彬

光伏并網(wǎng)系統(tǒng)最大功率跟蹤及反孤島運(yùn)行控制方法研究    曹建博

分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制研究    王富卿

5kW光伏微網(wǎng)逆變器的研制    吳朋

600W光伏逆變器的研究    陳毅光

小型光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變并網(wǎng)裝置的研制    呂茵

單相光伏發(fā)電系統(tǒng)與并網(wǎng)控制策略的研究    宋濤松

光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制及最大功率跟蹤的研究    郝寧

單相數(shù)控光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    劉傳洋

三相光伏并網(wǎng)逆變器的分析與研究    韓偉

微電網(wǎng)光伏逆變器的研究    劉舜章

獨(dú)立光伏發(fā)電裝置研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì)    王亞蘭

光伏發(fā)電用高增益DC/DC變換器的研究與設(shè)計(jì)    蹤凱

單相工頻并網(wǎng)逆變系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)    李旺

西部省份光伏發(fā)電項(xiàng)目啟動(dòng)    

基于DSP的三相光伏并網(wǎng)控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    陳雷;趙艷軍;石新春;張玉平;

我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇與戰(zhàn)略對(duì)策    沈輝;舒碧芬;聞立時(shí);

《電工電能新技術(shù)》2004年題目索引(2004 Index)    

并網(wǎng)光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制的一種改進(jìn)措施及其仿真和實(shí)驗(yàn)研究    楊海柱;金新民;

太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    王飛,余世杰,蘇建徽,沈玉梁

具有無(wú)功補(bǔ)償功能的單級(jí)式三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)    吳理博;趙爭(zhēng)鳴;劉建政;王健;袁立強(qiáng);

基于輸出參數(shù)的光伏電池最大功率點(diǎn)控制    傅誠(chéng);陳鳴;沈玉樑;余世杰;

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法    趙為;余世杰;沈玉梁;蘇建徽;

瞬時(shí)電流控制策略在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用    王章權(quán);張超;何湘寧;

配電網(wǎng)絡(luò)電能擾動(dòng)辨識(shí)與電能質(zhì)量調(diào)節(jié)研究    孫輝

太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙為

獨(dú)立光伏系統(tǒng)中蓄電池管理的研究    歐陽(yáng)名三

光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其控制的研究    汪海寧

光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變技術(shù)研究    吳春華

三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其控制算法研究    王健

橋式起重機(jī)采用數(shù)字式逆變器提高安全性    掘本貞次 ,童公和

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一種基于FPGA的諧振型逆變器控制電路的分析和實(shí)現(xiàn)    張春雨;彭詠龍;張智娟;

基于免疫遺傳算法的逆變器控制    袁佳歆;陳柏超;田翠華;賈嘉斌;

吸收式冷藏箱逆變電源控制系統(tǒng)    李鑫;朱建華;岑盈盈;

基于根軌跡的單相逆變器PID控制器設(shè)計(jì)    金園園;王正仕;陳輝明;劉歡;

免疫遺傳算法在逆變器開關(guān)優(yōu)化中的應(yīng)用    王健;陳強(qiáng);

基于分布式發(fā)電的并網(wǎng)逆變器控制方案優(yōu)化    董超;邱創(chuàng);

離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)逆變器控制技術(shù)研究    曾嶸;年珩;

基于SVPWM的優(yōu)化Z源逆變器控制方法研究    馬文忠;張紅梅;張偉;李耀榮;王志;吳海波;

1kW潮流能發(fā)電裝置逆變器SVPWM技術(shù)的研究與應(yīng)用    張少杰;段鐵群;楊勇;張亮;

一種新型的光伏逆變器SHE-PWM開關(guān)模式研究    胡存剛;

交流伺服系統(tǒng)逆變器死區(qū)效應(yīng)分析及其補(bǔ)償策略    裘君;趙光宙;劉棟良;王家軍;

基于非正交坐標(biāo)系的三電平逆變器控制策略研究    祝龍記;張立;

基于模數(shù)混合FPGA的標(biāo)準(zhǔn)正弦波逆變器設(shè)計(jì)    廖家平;張友獎(jiǎng);姚銘;

級(jí)聯(lián)式多電平逆變器控制方法研究    徐憶平;李明;朱美強(qiáng);

基于狀態(tài)空間平均法的光伏并網(wǎng)逆變器控制建模(英文)    楊海柱;金新民;

干熄焦提升機(jī)的電氣控制與故障分析    朱冬平;李航飛;

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MCU節(jié)能應(yīng)用是熱點(diǎn) 廠家力推低功耗產(chǎn)品    馮曉偉

SAMSUNG X10北京現(xiàn)代-索納塔    

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中外迅馳筆記本大比拼    

300W高效率逆變電源板    廣東 華田

愛克賽Powerware 9305-130彰顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)    曾憲勇 

長(zhǎng)嶺進(jìn)軍新能源產(chǎn)業(yè)    本報(bào)記者 孟民

安凱兩款新能源客車通過科技成果鑒定    程露

微網(wǎng)逆變器的控制策略及組網(wǎng)特性研究    杜燕

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分布式發(fā)電多逆變器并網(wǎng)孤島檢測(cè)技術(shù)研究    謝東

PWM逆變器的控制及并聯(lián)運(yùn)行控制研究    何中一

微網(wǎng)孤島運(yùn)行模式下阻抗匹配關(guān)系和混雜特性研究    姜世公

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微網(wǎng)系統(tǒng)并/離網(wǎng)特性與控制策略研究    黃杏

微電網(wǎng)多參數(shù)特性分析及其測(cè)控方法研究    朱艷萍

非線性負(fù)載條件下的逆變器特性研究    陳敏

基于分布式電源的微網(wǎng)控制及運(yùn)行優(yōu)化研究    趙耀

基于Z源逆變器的光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    王君惠

兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電逆變器的研究    尹越

基于Z源逆變器的直驅(qū)式方波永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究    歐陽(yáng)桂泉

小功率全橋光伏并網(wǎng)型逆變器的技術(shù)研究    周國(guó)祥

柔性逆變器控制策略研究及其Matlab/Simulink仿真實(shí)現(xiàn)    皮海燕

基于PEBB的光伏逆變器關(guān)鍵技術(shù)研究    張晨云

多模塊并聯(lián)DC/AC電力變換技術(shù)研究    呂世家

基于Quasi-Z源逆變器的光伏發(fā)電系統(tǒng)    李豐林

基于軟開關(guān)PWM技術(shù)的光伏逆變器的研究與設(shè)計(jì)    曹建

逆變器控制及其并聯(lián)技術(shù)的研究    朱志杰