单相光伏并网逆变器的研究与设计

【摘要】：随着全世界能源和环境问题的日趋严峻，太阳能已然成为了世界的能源发展的重点。要想更好更全面地利用太阳能，江南体育在线直播观看 并网发电系统是目前甚至将来很长一段时间内的最好选择。而光伏并网逆变器作为光伏并网发电系统核心部件是系统效率的重要决定因素之一，因此，对光伏并网逆变器的研究具有重大的实际意义。 在深入学习和研究了直流到直流的升压技术、直流到交流的全桥逆变技术、MATLAB及电路仿真技术、数字信号处理技术、信号采样技术、光伏电池最大功率点跟踪技术、DSP2812的应用技术等相关技术后，设计制作了一款功率为1KW的改良光伏并网逆变器。 本课题中的光伏并网逆变器主要分为主控单元、升压及逆变单元、驱动单元、采样单元等。其中，主控单元的核心控制芯片为TMS320F2812芯片。本设计采用了前级升压和后级逆变的两级模式，结合辅助电源、驱动、采样等电路，再辅之以保护电路完成了整个系统的硬件设计。另外，论文中对最大功率跟踪算法进行了研究和分析，并对扰动观察法进行了改进和完善，使系统效率更高，运行更为稳定。本文还对系统中各个模块软件运行流程进行了分析优化，并完成了系统的程序编写。最后，对制作的样机进行了稳定性和可靠性测试分析。结果说明，本系统能够正常运行，符合设计要求。 【关键词】：太阳能 逆变器 并网 最大功率 TMS320F2812
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615;TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1. 绪论10-20
• 1.1 课题研究背景及意义10
• 1.2 国内外研究和发展状况10-12
• 1.2.1 国外光伏逆变器研究现状10-11
• 1.2.2 国内光伏逆变器研究现状11-12
• 1.3 系统理论12-18
• 1.3.1 太阳能电池13-14
• 1.3.2 江南体育在线直播观看 发电系统14-16
• 1.3.3 光伏逆变器16-17
• 1.3.4 最大功率跟踪原理17-18
• 1.4 主要研究和设计内容18-19
• 1.5 章节安排19-20
• 2. 系统整体结构20-29
• 2.1 常用光伏逆变器电路拓扑结构20-23
• 2.2 系统构架及运行原理23-24
• 2.3 主控单元24-26
• 2.3.1 TMS320F2812 相关参数及功能25-26
• 2.4 升压及逆变单元26-27
• 2.5 驱动单元27-28
• 2.6 采样单元28-29
• 3. 系统硬件设计29-42
• 3.1 辅助电源电路29
• 3.2 前级升压电路29-33
• 3.2.1 电路原理图30-31
• 3.2.2 斩波电路电感参数的设计31-32
• 3.2.3 斩波电路电容参数的设计32-33
• 3.3 后级逆变电路33-34
• 3.4 交流滤波电路34-36
• 3.4.1 滤波器结构选择34
• 3.4.2 交流滤波器电感、电容参数设计34-36
• 3.5 驱动电路36-37
• 3.6 主控电路37-39
• 3.6.1 复位电路37-38
• 3.6.2 晶振电路38
• 3.6.3 JTAG 接口电路38
• 3.6.4 芯片电路38-39
• 3.7 采样电路39-42
• 3.7.1 太阳能电池输出电压电流采样电路40
• 3.7.2 逆变器输出电流采样电路40-41
• 3.7.3 电网电压采样电路41-42
• 4. 系统软件设计42-62
• 4.1 系统软件开发环境42-43
• 4.2 本设计软件的总体构成43-46
• 4.3 最大功率点跟踪的算法研究与设计46-57
• 4.3.1 太阳能电池建模与仿真46-49
• 4.3.2 扰动观察法分析及改进49-51
• 4.3.3 扰动观察法第一次改进51-54
• 4.3.4 扰动观察法第二次改进54-55
• 4.3.5 扰动观察法第三次改进55-57
• 4.4 中断程序设计57-58
• 4.5 SPWM 波生成58-59
• 4.6 软件锁相环的实现59-62
• 5. 系统性能测试与分析62-67
• 5.1 辅助电源性能测试62-63
• 5.2 升压电路中的 PWM 测试63-64
• 5.3 SPWM 波形测试64-65
• 5.4 逆变器输出电流测试65
• 5.5 样机并网测试65-67
• 6. 总结67-68
• 附录68-72
• 参考文献72-75
• 攻读硕士学位期间发表的论文75-76
• 致谢76-77

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于IGBT的电压型逆变器辅助开关电源的设计    邱进;陈轩恕;刘飞;张冰;何妍;

江南体育在线直播观看 发电综述    李春鹏;张廷元;周封;

单相逆变器电源的研制    黄毛毛,张有生

江南体育在线直播观看 系统MPPT控制算法的对比研究    崔岩;蔡炳煌;李大勇;胡宏勋;董静微;

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

基于MATLAB的光伏模块输出特性及MPPT的建模与仿真    王雨;胡仁杰;

遥控传输系统中的调制和解调技术    宋庆华,白书平,刘建农

基于单片机实现直流电源系统的自动调压技术    赵书强;

光伏发电系统的MPPT方法研究    莫小红;程玉华;雷凯;

多媒体教学设备综合控制系统的设计与实现    刘雯静;

故障显示电路的设计    尚文文;李伟;

光伏系统蓄电池二阶段快速充电法的研究    肖俊明;杜迎虎;李燕斌;祝海明;刘鹏程;

光伏电池、组件、阵列的精确模型仿真研究    周亮;汪光森;揭贵生;

Pt电阻温度传感器批量测试系统的信号调理模块的设计    赵偲雯,丁喜波,曹君

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

非均匀辐射条件下光伏阵列建模及运行稳定性分析    张渊明;孙彦广;张云贵;

基于ARM的毛细管电泳芯片荧光检测系统设计    李才;闫卫平;吕宏峰;

通用三端稳压器的总剂量效应    王义元;陆妩;任迪远;郑玉展;高博;陈睿;

江南体育在线直播观看 发电系统性能分析的模糊综合评价方法    陆亚萍;梁小冰;

基于HS1101的湿度传感器及其变送器的设计    刘曙光;孙兴丽;张青;

航空试验中压力信号调理电路的设计    康芳;佟兴家;

2005中国煤炭企业100强发展概况    

光伏发电系统中MPPT算法的研究与分析    徐亮;翟庆志;王宁;

三相光伏并网发电系统的动态仿真    陶晓峰;吴红斌;

煤岩变形破裂电荷感应规律的研究    赵扬锋

城市能源战略储备系统研究    秦青林

1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究    付强

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

甘肃能源产业发展研究    张涛

微电源并网同步检测与定功率输出控制技术研究    龚宇雷

分布式风光互补系统控制与最大功率跟踪策略研究    刘立群

小型光伏系统及其关键问题研究    胡义华

掺杂改性二氧化钛薄膜的制备及其光学性能研究    周艳军

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

江南体育在线直播观看 发电单相并网逆变器研究    李本元

集成多路单体液压支柱密封质量监测仪的设计    孙磊

在线式瓦斯监测系统    陈洋

基于ARM和μC/OS-Ⅱ的数据采集器的研究与设计    朱凯

超高频RFID读写器的研究与设计    李伟

自备热电厂工程电气部分研究设计    杨中波

高精度温深参数测量技术研究与设计    赖多明

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

基于DSP的单级式光伏并网系统的研究    耿兴华

车载单相正弦脉宽调制IGBT逆变器的研制    李强,周希德

光伏发电在我国电力能源结构中的战略地位和未来发展方向    马胜红 ,赵玉文 ,王斯成 ,孔力 ,李安定 ,朱瑞兆 ,胡学浩 ,张正敏 ,白建华

一种新型的光伏逆变器控制方法    首福俊,黄念慈,窦伟

脉冲均匀调制功率控制串联谐振式逆变器    颜文旭,沈锦飞,惠晶,吴雷

正弦逆变器控制软件设计    王耀北;闫英敏;

并联型逆变器的定角控制    朱晓荣,彭咏龙,李和明

数字双闭环瞬时值控制逆变器外特性研究    许爱国;谢少军;

一种高性能的单相逆变器多环控制方案    熊健;周亮;张凯;史鹏飞;

一种并联谐振型逆变器他激频率的控制方法    张春雨;彭咏龙;张智娟;

Z源逆变器的电压电流双闭环控制    崔彬;钱照明;丁新平;彭方正;

196系列单片机在空调逆变器中的运用    岳玉静;

多重化逆变器及其控制方法    梁中华;于平泳;刘春芳;卢宝宏;刘宏楠;

组合式三相正弦逆变器控制软件设计    陈永利;霍艳军;

基于免疫算法的单相逆变器多目标最优控制策略研究    费雯丽;袁佳歆;陈立;

基于60°坐标系的五电平逆变器研究    李红利;方文俊;仇书文;

光伏并网逆变器伪孤岛现象的研究    郭建勇;方如举;李献伟;

新型中频正弦波逆变器控制方法实现的研究    李金刚;马鑫;钟彦儒;

500kW光伏并网逆变器控制系统设计和实现    石志学;王金峰;金传付;吉文杰;郭艳鹏;陈可;

逆变器无拍频控制策略研究    葛兴来;冯晓云;

逆变器电流滞环控制技术研究    叶楠;何中一;孟宪会;邢岩;

1kW潮流能发电装置逆变器SVPWM技术的研究与应用    张少杰;段铁群;杨勇;张亮;

UPS逆变器反馈控制误差分析与改进方法    郭同生;黎辉;杨旭;王兆安;

一款新型逆变器控制芯片LX1692IDW简介    上海 苏成富

新一代UPS的发展趋势    周志敏

Z源逆变器研究    房绪鹏

光伏发电系统中Z源逆变器的控制技术研究    陈艳

Z源逆变器研究    汤雨

太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究    谭光慧

网络控制逆变器及其并联系统若干关键问题研究    郑伟锋

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

基于滑模变结构控制的电压型组合式逆变器和电流源逆变器控制技术研究    许飞

电压型逆变器分布式控制并联关键技术研究    亓迎川

大容量高频谐振逆变器关键技术的研究    李建文

基于Z源型逆变器的光伏并网发电系统的研究    许颇

阻抗源逆变器在微型电动汽车上的应用研究    伍元彪

风光柴互补发电系统中并网双向逆变器的研究    赵玲霞

单相逆变器无互联线并联控制技术研究    阚加荣

双向高频环节逆变器研究    张怀金

新型逆变器控制系统研究    张志强

单相并网光伏逆变器的研究    郭虓

基于内高频环的并网三相光伏逆变器的研究和实现    何耀

单相中频逆变器数字控制及其并联研究    王文杰

基于下垂法控制的无线并联逆变器系统由独立到并网模式切换策略的研究    金城

电动汽车电机驱动用Z源逆变器的实验研究    薛平