光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

【摘要】： 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的快速增長和人民生活水平的提高,傳統(tǒng)能源即將面臨著被消耗完的威脅,再加上對(duì)環(huán)境污染的問題日益嚴(yán)峻,因此開發(fā)可利用的新能源勢(shì)在必行。太陽能具有無污染、無噪聲、可再生、分布廣泛等突出優(yōu)點(diǎn),受到世界各國的普遍關(guān)注,而太陽能光伏并網(wǎng)是太陽能光伏利用的主要發(fā)展趨勢(shì)。 在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中,逆變器是核心的部分,其效率的高低、可靠性的好壞會(huì)直接影響整個(gè)并網(wǎng)系統(tǒng)的性能。本文對(duì)單相并網(wǎng)逆變控制策略進(jìn)行了研究,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于英飛凌16位單片機(jī)的1kW單相光伏并網(wǎng)逆變器。 首先通過對(duì)并網(wǎng)逆變控制策略的對(duì)比與分析,采用三角波比較方式的電流跟蹤方式作為課題的控制方式。再針對(duì)具體的指標(biāo)要求對(duì)主電路的參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算和選型,對(duì)驅(qū)動(dòng)電路與驅(qū)動(dòng)供電電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),根據(jù)具體的控制需求設(shè)計(jì)了包括直流母線電壓檢測,并網(wǎng)電流檢測,網(wǎng)側(cè)電壓過零點(diǎn)檢測,過流保護(hù),PWM輸出等控制器外圍電路,并設(shè)計(jì)了PCB。然后針對(duì)具體的控制任務(wù)詳細(xì)地設(shè)計(jì)了軟件算法并給出程序流程圖。 采用PSIM仿真軟件,根據(jù)實(shí)際情況,搭建了光伏逆變并網(wǎng)的仿真平臺(tái),進(jìn)行了詳細(xì)地仿真與分析,結(jié)果表明,所采用的控制策略滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。最后搭建了光伏并網(wǎng)逆變實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并完成了SPWM的發(fā)生,AD采樣,LCD顯示等軟件的調(diào)試。 【關(guān)鍵詞】：光伏逆變器 雙環(huán)控制 最大功率點(diǎn)跟蹤
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-12
• 1.1 光伏發(fā)電的背景和意義7-9
• 1.1.1 能源形勢(shì)7
• 1.1.2 新能源發(fā)展7-8
• 1.1.3 太陽能發(fā)電8-9
• 1.2 光伏發(fā)電的發(fā)展和現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 光伏發(fā)電的歷史9
• 1.2.2 光伏發(fā)電的現(xiàn)狀9-10
• 1.2.3 光伏發(fā)電的前景10-11
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容11
• 1.4 本章小結(jié)11-12
• 2 光伏并網(wǎng)逆變控制策略的研究12-17
• 2.1 光伏并網(wǎng)控制方式簡介12
• 2.2 單相光伏并網(wǎng)逆變的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)12-13
• 2.3 逆變器輸出電流控制方式13-15
• 2.4 本課題采用的控制方式15-16
• 2.5 本章小結(jié)16-17
• 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)17-32
• 3.1 技術(shù)指標(biāo)要求及系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案17-19
• 3.1.1 技術(shù)指標(biāo)要求17
• 3.1.2 系統(tǒng)的總體方案17-19
• 3.2 主電路參數(shù)設(shè)計(jì)19-21
• 3.2.1 濾波電感的計(jì)算19-20
• 3.2.2 濾波電容的計(jì)算20-21
• 3.2.3 功率器件的的選型21
• 3.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)21-24
• 3.3.1 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)21-22
• 3.3.2 驅(qū)動(dòng)供電電源的設(shè)計(jì)22-24
• 3.4 控制需求及控制器選型24-25
• 3.4.1 控制器需求24
• 3.4.2 控制器選型24-25
• 3.5 控制器外圍電路設(shè)計(jì)25-31
• 3.5.1 直流母線電壓檢測25-26
• 3.5.2 輸出電流檢測26-27
• 3.5.3 網(wǎng)側(cè)電壓過零檢測27
• 3.5.4 過流保護(hù)27-29
• 3.5.5 數(shù)字量處理29
• 3.5.6 抗干擾及PCB布局設(shè)計(jì)29-31
• 3.6 本章小結(jié)31-32
• 4 軟件及算法設(shè)計(jì)32-43
• 4.1 SPWM的產(chǎn)生32-37
• 4.1.1 SPWM的調(diào)試方式32-35
• 4.1.2 基于XE164的SPWM波形的發(fā)生35-37
• 4.2 AD采樣與濾波37-39
• 4.2.1 AD采樣37-38
• 4.2.2 濾波算法38-39
• 4.3 數(shù)字PID控制39-41
• 4.4 整個(gè)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)41-42
• 4.5 本章小結(jié)42-43
• 5 仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析43-54
• 5.1 并網(wǎng)逆變的仿真研究43-49
• 5.1.1 開環(huán)仿真43-45
• 5.1.2 單閉環(huán)控制45-46
• 5.1.3 雙閉環(huán)控制46-49
• 5.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建與實(shí)驗(yàn)49-52
• 5.2.1 SPWM實(shí)驗(yàn)49-51
• 5.2.2 AD采樣實(shí)驗(yàn)51-52
• 5.2.3 液晶顯示52
• 5.3 本章小結(jié)52-54
• 6 全文總結(jié)54-55
• 致謝55-56
• 參考文獻(xiàn)56-57

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光伏發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)及電動(dòng)汽車充電站可靠性研究    于蓉蓉

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單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的分析與研究    王飛

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

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光伏并網(wǎng)控制方法和系統(tǒng)的研究    汪進(jìn)進(jìn)

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逆變電源控制方案的研究與實(shí)現(xiàn)    李志江

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基于獨(dú)立光伏組件并網(wǎng)逆變器（ac module）的研究    周小義

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光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中數(shù)字三相鎖相環(huán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)    陸原;宋曉歐;劉飛騰;

小功率光伏并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    李進(jìn)國,金新民

基于DSP的20kW單相并網(wǎng)光伏逆變器    陳興峰,曹志峰,焦在強(qiáng),許洪華

基于DSP的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)數(shù)字鎖相技術(shù)    蔣燕君;張超;何湘寧;

基于DSP帶同步鎖相的逆變器控制    林征宇,吳建德,何湘寧

基于DSP的全數(shù)字化單相在線式UPS的設(shè)計(jì)    張勁松,周永鵬,黃錦恩,萬淑蕓

UPS中基于DSP的峰值電壓檢測方法    林新春,段善旭,康勇,陳堅(jiān)

正弦波逆變電源的數(shù)字控制技術(shù)    謝力華,蘇彥民

基于重復(fù)控制與瞬時(shí)值反饋控制的逆變電源研究    裴雪軍,段善旭,康勇,陳堅(jiān)

PWM逆變器的遺傳控制技術(shù)    劉永超,王懷穎,陳明

戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)    鄭詩程,丁明,蘇建徽,茆美琴

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙為

信息    

推進(jìn)光伏并網(wǎng)發(fā)電與建筑結(jié)合的應(yīng)用    高紀(jì)慶

戶用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)    鄭詩程,丁明,蘇建徽,茆美琴

1kW光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)    楊軍;金新民;童亦斌;

基于DSP的單相光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)    吳振宇;耿興華;馮林;趙亮;

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)勵(lì)磁涌流抑制方法研究    蘇小玲;韓民曉;劉海軍;

基于DSP的小功率光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)    楊軍;金新民;童亦斌;

基于DSP的小功率光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)    楊軍;金新民;童亦斌;

基于PV-IPM的光伏并網(wǎng)逆變器    相海濤;蔣海江;馬翠姣;宋高升;

基于DSP的光伏并網(wǎng)逆變器研究    謝子青;

不可調(diào)度式單相光伏并網(wǎng)裝置的平波電容容量的選擇    沈玉梁;蘇建徽;趙為;余世杰;王斯成;王德鄰;

單相光伏并網(wǎng)裝置主功率器件單極性安全切換模式    沈玉梁;余世杰;蘇建徽;趙為;王斯成;王德鄰;

單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)及其反孤島策略的仿真研究    褚小莉;余曉東;

PI控制算法和預(yù)測控制算法在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用    趙為;沈玉梁;余世杰;蘇建徽;

自主研制的10kW太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)    于元;張志文;王文靜;劉波;

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真    陶曉峰;吳紅斌;

單相非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器中共模電流抑制的研究    孫龍林;張興;許頗;趙為;曹仁賢;

基于DSP芯片的多功能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)    趙為;余世杰;沈玉梁;蘇建徽;王斯成;王德鄰;

一種三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的雙模運(yùn)行控制策略    周彥;段善旭;劉飛;殷進(jìn)軍;劉邦銀;

基于電壓正反饋的逆變器并網(wǎng)孤島檢測技術(shù)    林東棟;余曉東;楊益金;

給點(diǎn)兒陽光就“燦爛”    楊朝暉

節(jié)能建筑：給點(diǎn)兒陽光就“燦爛”    楊朝暉

呼吁推動(dòng)光伏建筑一體化    張濤

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“太陽神”為可持續(xù)發(fā)展聚能    記者 楊川梅

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誰掌握了太陽能誰就掌握了未來    本報(bào)記者 宋莉 實(shí)習(xí)生 陳惠

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙為

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基于Z源型逆變器的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    許頗

單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的分析與研究    王飛

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光伏并網(wǎng)控制方法和系統(tǒng)的研究    汪進(jìn)進(jìn)

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