可并網(wǎng)運(yùn)行光伏逆變器的研制

【摘要】： 隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,眾多領(lǐng)域?qū)Ω咂焚|(zhì)可并網(wǎng)逆變裝置的需求更加迫切。本文在對(duì)光伏并網(wǎng)逆變裝置進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上,研制開(kāi)發(fā)了一套基于C8051F040單片機(jī)的并網(wǎng)逆變裝置樣機(jī)。取得了以下成果: 根據(jù)并網(wǎng)逆變裝置的特點(diǎn),提出了一種將多變量雙環(huán)控制和同步鎖相控制相結(jié)合的控制策略。多變量雙環(huán)控制用于電流的實(shí)時(shí)跟蹤,消除了只采用單環(huán)控制所存在的原理性誤差;同步鎖相控制則保證了逆變器輸出電流與電網(wǎng)電壓的同步。 對(duì)以C8051F040單片機(jī)為控制核心的光伏并網(wǎng)逆變裝置的主電路及控制部分硬件進(jìn)行了整體設(shè)計(jì),并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了硬件和軟件的抗干擾設(shè)計(jì)。給出了主電路、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路、濾波等電路的具體設(shè)計(jì)參數(shù)。 根據(jù)裝置的控制功能,完成了控制部分的軟件設(shè)計(jì),并利用Delphi編程語(yǔ)言,實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)逆變器與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸,建立了良好的人機(jī)界面,為逆變器遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控提供了方便。 試驗(yàn)及測(cè)試結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的可并網(wǎng)逆變系統(tǒng)輸出波形質(zhì)量好,工作可靠性高,在進(jìn)一步完善后,可以投入工業(yè)化應(yīng)用。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng) 逆變 雙環(huán)控制 同步鎖相 C8051F040
【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】：2006
【分類(lèi)號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-13
• 1.1 論文研究背景及意義7-8
• 1.2 太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的廣闊前景8-10
• 1.2.1 太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)8-9
• 1.2.2 并網(wǎng)發(fā)電是太陽(yáng)能光伏利用的發(fā)展趨勢(shì)9
• 1.2.3 太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電的國(guó)內(nèi)國(guó)際形勢(shì)9-10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外在太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變裝置方面的現(xiàn)狀10-11
• 1.4 本論文研究的主要內(nèi)容11-13
• 2 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的基本原理及逆變裝置設(shè)計(jì)方案13-23
• 2.1 典型的太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)基本原理13-18
• 2.1.1 太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的分類(lèi)及基本原理13-17
• 2.1.3 太陽(yáng)能電池陣列17-18
• 2.1.4 蓄電池18
• 2.2 國(guó)外太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電逆變裝置18-20
• 2.3 并網(wǎng)逆變裝置設(shè)計(jì)方案綜述20-23
• 2.3.1 系統(tǒng)的性能指標(biāo)20-21
• 2.3.2 具體設(shè)計(jì)方案21-22
• 2.3.3 本論文任務(wù)22-23
• 3 控制方案分析與設(shè)計(jì)23-37
• 3.1 光伏并網(wǎng)逆變控制目標(biāo)23
• 3.2 光伏并網(wǎng)逆變控制策略23-33
• 3.2.1 內(nèi)環(huán)控制分析24-28
• 3.2.2 外環(huán)控制分析28-29
• 3.2.3 同步鎖相環(huán)29-33
• 3.3 逆變器電流跟蹤控制方式33-37
• 3.3.1 電流滯環(huán)瞬時(shí)比較控制方式33-34
• 3.3.2 定時(shí)控制的電流瞬時(shí)值比較方式34
• 3.3.3 abc 型電流控制方式34-35
• 3.3.4 軟件電流預(yù)測(cè)控制方式35-37
• 4 光伏并網(wǎng)逆變器主電路與控制電路設(shè)計(jì)37-51
• 4.1 主電路設(shè)計(jì)37-40
• 4.1.1 主電路結(jié)構(gòu)選擇37-38
• 4.1.2 主電路元器件選擇38-40
• 4.2 控制電路設(shè)計(jì)40-48
• 4.2.1 單片機(jī)C8051F040 簡(jiǎn)介40-41
• 4.2.2 控制電路結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)41-43
• 4.2.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)43-48
• 4.3 系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)48-51
• 4.3.1 硬件抗干擾設(shè)計(jì)48-49
• 4.3.2 軟件抗干擾設(shè)計(jì)49-51
• 5 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)51-58
• 5.1 主程序設(shè)計(jì)51-55
• 5.1.1 并網(wǎng)運(yùn)行子程序設(shè)計(jì)51-54
• 5.1.2 獨(dú)立運(yùn)行子程序設(shè)計(jì)54-55
• 5.2 中斷程序設(shè)計(jì)55-56
• 5.3 上位通訊程序設(shè)計(jì)56-58
• 6 試驗(yàn)波形與電路調(diào)試58-62
• 6.1 試驗(yàn)波形58-60
• 6.1.1 驅(qū)動(dòng)部分輸出電壓波形58
• 6.1.2 逆變器交流側(cè)輸出的電壓和電流波形58-60
• 6.2 電路調(diào)試60-62
• 6.2.1 逆變硬件電路部分60
• 6.2.2 系統(tǒng)整體調(diào)試60-61
• 6.2.3 系統(tǒng)總體性能61-62
• 7 結(jié)論與展望62-64
• 7.1 結(jié)論62
• 7.2 展望62-64
• 附錄64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文70

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