獨(dú)立光伏系統(tǒng)逆變電源研制

【摘要】： 近年來,光伏發(fā)電技術(shù)有了廣泛的應(yīng)用,隨著我國新能源法的頒布,光伏發(fā)電系統(tǒng)將在我國擁有更廣闊的發(fā)展空間。逆變電源是光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要部件,其性能對光伏系統(tǒng)的應(yīng)用產(chǎn)生較大影響。目前,國內(nèi)純正弦波輸出逆變電源主要采用工頻變壓器升壓輸出,這種逆變器體積大、笨重、價(jià)格也較高,難以適應(yīng)技術(shù)發(fā)展和市場需求。為此,本文提出采用“推挽電路+高頻升壓+全橋逆變”的逆變電源設(shè)計(jì)方案,有助于降低系統(tǒng)體積并提高系統(tǒng)效率。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為硬件和軟件兩方面,其中硬件分為直流升壓環(huán)節(jié)和逆變環(huán)節(jié)。 在直流升壓環(huán)節(jié),本文采用電壓電流雙反饋,避免了高頻變壓器磁偏飽和問題,同時(shí)增加了系統(tǒng)穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)速度?？刂破鳛閁C3846電流型控制芯片。論文也詳細(xì)討論了高頻變壓器的設(shè)計(jì),濾波元器件參數(shù)選擇。 在逆變環(huán)節(jié),本文采用IPM集成功率模塊,簡化了驅(qū)動電路設(shè)計(jì)。由于IPM自帶欠壓保護(hù)、短路保護(hù)功能,增加了系統(tǒng)抗干擾能力?？刂菩酒捎脙r(jià)格便宜、性能優(yōu)越的arm7系列單片機(jī)LPC2132,生成SPWM波并監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)。 在軟件設(shè)計(jì)中,采用瞬時(shí)電壓反饋,并采用PI控制算法,從而產(chǎn)生高質(zhì)量的電壓輸出波形,減小輸出電壓中的諧波含量。論文闡述了軟件設(shè)計(jì)總體思想構(gòu)架,并給出部分程序代碼。最后,給出額定功率為1.0KVA的單相逆變器樣機(jī)的試驗(yàn)波形。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 開關(guān)電源 推挽電路 IPM 逆變器 SPWM
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 太陽能光伏發(fā)電技術(shù)8-9
• 1.1.1 太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)8
• 1.1.2 光伏發(fā)電應(yīng)用現(xiàn)狀及前景8-9
• 1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)9-11
• 1.2.1 光伏發(fā)電的基本原理9-10
• 1.2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類10-11
• 1.3 課題內(nèi)容11
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)11-13
• 第二章 獨(dú)立光伏系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)13-21
• 2.1 獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成13
• 2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)13-16
• 2.2.1 蓄電池設(shè)計(jì)方法14-15
• 2.2.2 光伏組件方陣設(shè)計(jì)15
• 2.2.3 設(shè)計(jì)的校核15-16
• 2.3 光伏系統(tǒng)逆變電源設(shè)計(jì)16-20
• 2.3.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)對逆變電源的要求16
• 2.3.2 逆變電源基本工作原理16-17
• 2.3.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變器主電路比較17-18
• 2.3.4 升壓環(huán)節(jié)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較18-19
• 2.3.5 逆變器控制方案比較19-20
• 2.3.6 光伏發(fā)電逆變電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第三章 直流升壓電路設(shè)計(jì)21-33
• 3.1 推挽升壓電路分析21-23
• 3.1.1 推挽變換器原理介紹21-22
• 3.1.2 推挽電路變壓器磁狀態(tài)22-23
• 3.2 推挽升壓電路設(shè)計(jì)23-28
• 3.2.1 升壓環(huán)節(jié)主電路23
• 3.2.2 控制電路設(shè)計(jì)23-26
• 3.2.3 電流檢測和過流保護(hù)26
• 3.2.4 過欠壓保護(hù)電路26-27
• 3.2.5 電壓采樣隔離反饋電路27-28
• 3.3 電路參數(shù)選擇28-32
• 3.3.1 變壓器設(shè)計(jì)28-30
• 3.3.2 功率MOSFET 選擇30
• 3.3.3 整流器件選擇30-31
• 3.3.4 輸出濾波電感、電容選擇31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第四章 逆變電路設(shè)計(jì)33-43
• 4.1 逆變環(huán)節(jié)主電路33
• 4.2 功率逆變橋電路的設(shè)計(jì)33-36
• 4.2.1 功率模塊IPM 內(nèi)部功能機(jī)制34-35
• 4.2.2 功率模塊IPM 連接35-36
• 4.3 控制電路設(shè)計(jì)36-41
• 4.3.1 控制芯片簡介37-38
• 4.3.2 SPWM 波的產(chǎn)生和實(shí)現(xiàn)38-40
• 4.3.3 輸出電壓恒值控制40-41
• 4.4 交流輸出電壓檢測電路41-42
• 4.5 保護(hù)電路設(shè)計(jì)42
• 4.5.1 輸入電壓過壓欠壓保護(hù)42
• 4.5.2 過熱保護(hù)、短路保護(hù)42
• 4.6 本章小結(jié)42-43
• 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)43-51
• 5.1 主程序設(shè)計(jì)43-45
• 5.1.1 初始化子程序設(shè)計(jì)43-45
• 5.1.2 過欠壓檢測處理45
• 5.2 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)45-49
• 5.2.1 故障中斷服務(wù)子程序45-46
• 5.2.2 定時(shí)器0 中斷服務(wù)子程序46-49
• 5.3 軟件設(shè)計(jì)中幾個(gè)關(guān)鍵問題處理49-50
• 5.3.1 運(yùn)算數(shù)據(jù)的處理49-50
• 5.3.2 WDT 抗干擾50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 第六章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及展望51-53
• 6.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果51-52
• 6.2 結(jié)論52
• 6.3 問題和展望52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻(xiàn)54-55
• 作者在學(xué)期間發(fā)表論文清單55-56
• 附件一 逆變電源原理圖56-57

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太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙為

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模糊控制在光伏最大功率追蹤預(yù)測中的應(yīng)用與研究    陳亞峰

光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤及并網(wǎng)運(yùn)行    楊偉昕

基于全控器件的新型勵磁系統(tǒng)    何麗娜

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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基于DSP的電源數(shù)字控制研究    李春燕

光伏電站的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理    陳超

基于DSP嵌入式系統(tǒng)的以太網(wǎng)接入技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)    霍杰

灰預(yù)測控制器的MATLAB研究    郭一凡

光伏并網(wǎng)逆變器的仿真研究    楊玉林;龔躍玲;張玲;

基于PVSYSYT的光伏設(shè)計(jì)以及陰影仿真分析    曹志華;傅軍棟;

一種改進(jìn)的變步長電導(dǎo)增量光伏電源MPPT控制方法    原敬磊;張建成;

獨(dú)立光伏電源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)    張杰;王曉剛;張軼;李啟新;

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一種基于新型MPPT算法的嵌入式太陽能光伏逆變器    陶寧波

電動車車載光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)    鐘長藝

基于禁帶寬度的獨(dú)立式光伏發(fā)電智能能量管理系統(tǒng)的研究    鄧棟

動態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)直流儲能系統(tǒng)的研究    劉新苗

超級電容器直流儲能系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)    趙玉葉

“技”與“藝”的統(tǒng)一    劉飛

基于二分變步長跟蹤法的獨(dú)立式光伏系統(tǒng)的仿真研究    侯建富

獨(dú)立式光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究    隋曉東

基于DSP的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)    朱拓斐

大功率IGBT瞬態(tài)保護(hù)研究    田健,郭會軍,王華民,李朝陽

一種 IGBT 變頻器死區(qū)時(shí)間的補(bǔ)償策略    余功軍,鐘彥儒,楊耕

美CDE電容模塊在緩沖電路中的應(yīng)用    舒正國

電動車用智能型快速充電器的研制    徐寧,杜少武

光伏水泵系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤器    余世杰,戰(zhàn)福忠,沈維祥,姜躍煒

帶有MPPT功能的光伏水泵專用逆變器    沈玉梁，蔡二南，婁志東

光伏系統(tǒng)中小功率逆變電源現(xiàn)狀    楊宏 ,王鶴

光伏發(fā)電縱橫談    馬勝紅 ,許洪華

蓬勃發(fā)展的青海省光伏事業(yè)    劉宏;

一種光伏發(fā)電系統(tǒng)中輔助電源設(shè)計(jì)    閆福軍;梁永春;

300W單相逆變電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    續(xù)明進(jìn);

基于DSP TMS320F2812三相高頻開關(guān)電源的設(shè)計(jì)    熊軍華;王亭嶺;陳建明;孫標(biāo);

單相正弦脈沖調(diào)制(SPWM)逆變器死區(qū)效應(yīng)研究    周百聰;

新型三相逆變器控制系統(tǒng)研究    魏云峰;房俊龍;張志強(qiáng);

UPS電源的使用和維護(hù)    陳百川;陳百江;張寶運(yùn);

一種單片機(jī)控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)    周紅波

城軌三相異步機(jī)的VVVF驅(qū)動控制    楊琦;

UPS電源在DCS系統(tǒng)中的應(yīng)用    孫英杰,曹慶,孫世銘

自然采樣SPWM逆變器的計(jì)算機(jī)仿真    宋術(shù)全,李紅

階梯電壓級聯(lián)式逆變器的原理與實(shí)現(xiàn)    孫凱;陸曉楠;黃立培;

新型單級Buck—Boost光伏逆變器的研究    吳鐵洲;柏祎山;周楊;吳麟章;

抗三相不平衡負(fù)載的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    伍春生;楊子龍;廖華;王一波;徐正國;許洪華;

一種簡潔的高效率開關(guān)電源的研制    陳永真;

開關(guān)電源及其在醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用和維修    何金環(huán);

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