单相光伏离网逆变器研究

【摘要】：本文以单相光伏离网发电为研究对象,对光伏电池的特性、光伏逆变器的设计和计算问题进行了研究和探讨,对光伏逆变器进行了仿真模型的建立,并对单相光伏逆变器的控制算法进行了研究。 搭建了基于光伏电池等效电路的光伏电池仿真模型,给出了基于扰动观测法的最大功率点跟踪数学模型,并进行了仿真研究。 对FZ06BIA045FH模块进行了研究,包括前级Boost电路的参数计算和后级单相全桥逆变电路的参数计算。单相全桥逆变器的软件部分主要采用了占空比固定的PWM和占空比可变的PWM两种算法。 给出了光伏逆变器前级升压电路和后级逆变电路的仿真模型,并对常用的几种逆变器控制算法进行了仿真比较。 最后给出了单相逆变器的实验结果。 【关键词】：单相光伏逆变器 Boost升压电路 PWM控制算法
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 课题研究的背景和意义7
• 1.2 国内外光伏逆变器的发展现状7-10
• 1.2.1 国外逆变器的发展现状7-9
• 1.2.2 中国逆变器的发展现状9-10
• 1.3 逆变器的关键技术10
• 1.4 本文的结构10-12
• 第二章 光伏电池特性和仿真模型12-23
• 2.1 光伏电池的特性12
• 2.2 光伏电池等效电路的数学模型12-15
• 2.3 光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)的数学模型15-18
• 2.4 光伏阵列的仿真18-21
• 2.4.1 光伏阵列的仿真模型18-19
• 2.4.2 光伏阵列的仿真结果19-21
• 2.5 光伏阵列最大功率点跟踪仿真21-22
• 2.5.1 光伏阵列最大功率点跟踪仿真模型21
• 2.5.2 光伏阵列最大功率点跟踪仿真结果21-22
• 2.6 本章小结22-23
• 第三章 光伏逆变器的系统设计23-47
• 3.1 光伏逆变器的基本结构23
• 3.2 前级DC/DC电路23-28
• 3.2.1 升压电路分析24-26
• 3.2.2 boost主电路硬件设计26-28
• 3.3 后级DC/AC电路28-35
• 3.3.1 全桥逆变电路分析28-31
• 3.3.2 全桥逆变电路硬件设计31-32
• 3.3.3 电源电路和检测电路的设计32-35
• 3.4 控制器TMS320X2812介绍35-43
• 3.4.1 通用定时器的时钟和计数模式36-38
• 3.4.2 全比较单元的比较操作和PWM波38-41
• 3.4.3 带有死区控制的PWM电路41-43
• 3.5 占空比固定的PWM算法设计43-45
• 3.6 输出占空比可变的PWM算法设计45-46
• 3.7 本章小结46-47
• 第四章 光伏逆变器主电路的Matlab仿真及分析47-54
• 4.1 Boost电路建模及仿真分析47-49
• 4.1.1 Boost电路参数设计47-48
• 4.1.2 Boost电路仿真模型建立48
• 4.1.3 仿真结果与分析48-49
• 4.2 单相逆变电路建模及仿真分析49-53
• 4.2.1 单相方波逆变电路仿真模型建立49-50
• 4.2.2 单相方波逆变电路仿真分析50-51
• 4.2.3 双极性SPWM单相逆变电路仿真模型建立51-52
• 4.2.4 双极性SPWM单相逆变电路仿真分析52-53
• 4.3 本章小结53-54
• 第五章 实验结果与分析54-57
• 5.1 电源电路实验结果54
• 5.2 主电路实验波形与分析54-56
• 5.3 本章小结56-57
• 第六章 总结与展望57-58
• 6.1 总结57
• 6.2 展望57-58
• 参考文献58-61
• 致谢61

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