三相光伏并网逆变器的控制算法研究及软件实现

【摘要】：煤、石油等常规能源的不断开采和利用,引起了人们对资源剩余储量和生态环境问题的担忧。近些年来,光伏并网发电系统的研究越来越多地受到国家和社会的重视。光伏并网逆变器是一种将太阳能电池板产生的直流电流转化为交流电流,并将电流传送到电网的设备,是光伏并网发电系统中的核心器件。针对大功率光伏并网发电系统的需求,本文研究了三相光伏并网逆变器的控制算法,并通过10kW的实验样机,验证了该控制算法的可行性。 根据三相光伏并网逆变器的工作原理,分别设计了系统的主电路拓扑结构、LCD显示模块、RS485通信模块。通过比较电压型三相PWM、电流型三相PWM电路的优缺点,确定了电压型三相PWM电路作为该系统的主电路拓扑结构。分析了光伏三相并网逆变器的并网原理,以及在并网控制过程中的并网控制算法。通过Matlab/Simulink仿真工具,对该系统进行了仿真,仿真结果表明了该控制算法的正确性。最后通过使用TI公司的DSPF2812芯片,在CCS平台下,对以上控制算法及各个模块进行了软件编程。 本文主要的工作内容如下: (1)通过对三相光伏并网逆变器并网控制策略的分析,选择了适合本系统的MPPT算法、孤岛检测算法。 (2)阐述了SVPWM算法的数学理论依据,并结合本系统的主电路拓扑,详细推导了SVPWM算法中的坐标变换、扇区划分、开关时间的计算等具体算法。结合该具体算法,利用Matlab/Simulink仿真工具对三相光伏并网逆变器系统进行了仿真,验证了理论推导与仿真结果的一致性。 (3)根据光伏逆变器整机功能的要求,设计了该系统的软件整体构架,通过配置使用DSP/BIOS,对三相光伏并网逆变器的控制部分、通信部分和显示及设置部分进行了软件开发,具体包括采样ADC模块校准、SVPWM控制算法、LCD显示及设置、RS485通信等。 【关键词】：三相光伏并网逆变器 控制策略 SVPWM Matlab/Simulink仿真
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 光伏发电的发展背景10-11
• 1.2 光伏逆变器简介11-12
• 1.2.1 光伏逆变器的定义11-12
• 1.2.2 光伏逆变器分类12
• 1.2.3 逆变器的发展过程12
• 1.3 光伏逆变器的国内外发展现状12-15
• 1.3.1 光伏逆变器的国外发展现状12-14
• 1.3.2 光伏逆变器的国内发展现状14-15
• 1.4 本文所做的工作15-16
• 第二章 三相光伏并网逆变器的工作原理及控制策略分析16-29
• 2.1 三相光伏并网逆变器的工作原理16-23
• 2.1.1 三相光伏并网逆变器主电路拓扑结构的设计17-20
• 2.1.2 逆变器显示及设置功能的设计20-21
• 2.1.3 逆变器的上位机通信技术的设计21-23
• 2.2 三相光伏并网逆变器的控制策略分析23-28
• 2.2.1 三相光伏并网逆变器的并网原理23-24
• 2.2.2 最大功率跟踪算法分析24-26
• 2.2.3 孤岛检测算法分析26-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第三章 SVPWM 算法及系统Matlab 仿真29-48
• 3.1 SVPWM 算法的原理及数学理论推导29-35
• 3.1.1 PWM 的定义、发展过程29-30
• 3.1.2 SVPWM 的调制原理30
• 3.1.3 SVPWM 算法的数学理论依据30-35
• 3.2 三相光伏并网逆变器的 SVPWM 算法分析35-42
• 3.2.1 三相光伏并网逆变器等效电路分析35-36
• 3.2.2 三相光伏并网逆变器的扇区划分依据36-40
• 3.2.3 SVPWM 算法中矢量作用时间的计算40
• 3.2.4 SVPWM 算法中开关占空比的计算40-42
• 3.3 三相光伏并网逆变系统的Matlab 仿真42-48
• 3.3.1 三相光伏并网逆变系统的 Simulink 建模42-46
• 3.3.2 三相光伏逆变系统的波形仿真46-48
• 第四章 三相光伏并网逆变系统的软件实现48-65
• 4.1 控制芯片选择及软件编程环境介绍48-52
• 4.1.1 TMS320 系列DSP 简介48-49
• 4.1.2 DSP 芯片的选择49-50
• 4.1.3 CCS 软件介绍及DSP/BIOS 配置设置50-52
• 4.2 三相光伏并网逆变器软件整体结构的设计52-56
• 4.2.1 三相光伏并网逆变器的软件整体构架52-54
• 4.2.2 三相光伏并网逆变器的工作时间分配图54-56
• 4.3 三相光伏并网逆变器控制系统的软件实现56-60
• 4.3.1 定点型 DSP 的 IQ 格式应用56-57
• 4.3.2 DSP 中ADC 模块的采样校准57-58
• 4.3.3 SVPWM 算法的DSP 实现58-59
• 4.3.4 PI 控制器在系统中的应用59-60
• 4.4 三相光伏并网逆变器通信及显示系统的软件实现60-65
• 4.4.1 三相光伏并网逆变器多线程任务的设计60-62
• 4.4.2 三相光伏并网逆变器通信及显示设置功能的软件实现62-65
• 第五章 实验与结果65-69
• 5.1 硬件平台介绍65-66
• 5.2 实验波形分析66-69
• 第六章 总结与展望69-71
• 6.1 总结69-70
• 6.2 展望70-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-74
• 攻硕期间取得的研究成果74-75

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

光伏发电并网逆变控制技术研究    程志冲

光伏并网发电中输出滤波器的研究    郜阳

三相锁相环设计及光伏并网逆变器控制研究    刘忠丽

高升压比能量回馈型直流电子负载的设计与实现    徐勇

光伏并网逆变器并联控制技术研究    王虹霞

光伏并网逆变器的孤岛检测技术    刘方锐;康勇;张宇;

新能源,人类必然的选择    陶小红;汤明庚;

主动电流扰动法在并网发电系统孤岛检测中的应用    张纯江;郭忠南;孟慧英;刘炜;

光伏逆变器-市场、技术和发展趋势    贺明智;冯轲;Bruno Burger;Werner Roth;

基于VC++6.0的光伏逆变并网发电监测系统的设计    何晓渝;谢华;周秀云;

新能源    叔权

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

三相并网光伏发电系统的运行控制策略    刘飞

光伏并网逆变器及其仿真研究    吴海涛

江南体育在线直播观看 并网逆变模块的研究    李辉

江南体育在线直播观看 发电控制系统的研究    杜慧

光伏并网发电系统的实现    陈雷

三相光伏并网电流型PWM逆变器的研究    周东

基于TMS320F2812的软件锁相技术    李旭;王鸣;

光伏发电在农业照明中的应用    夏小会;李正明;

基于数字控制单相PFC系统的研究    莫丽琴;

无变压器光伏并网逆变器的拓扑结构    沈友朋;宋平岗;

滞环控制开关频率的一种分析计算方法    张加胜;李浩光;

一种单相光伏系统并网策略研究    崔开涌;张翼;俞俊杰;陈国呈;

光伏并网发电系统中的孤岛检测    郑文英;王国强;

集成PWM控制器UC1525在开关电源中应用    高波;谢澎波;冯君华;

DC-DC开关变换器的动力学建模与稳定性分析    邵桂荣;苏世栋;詹平红;

电动汽车轮毂电机神经网络控制策略    陈旭;李大伟;蒋振江;陈蜀海;

环境保护中高压脉冲等离子体技术的应用    谢瑞;刘军;李武华;何湘宁;

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

光伏并网给定电流幅值偏移的孤岛检测方法    郑世松;孙冰;王玉斌;

并网逆变器控制技术研究    董鹏;毕天姝;薛安成;杨奇逊;

抗三相不平衡负载的独立光伏发电系统的设计    伍春生;杨子龙;廖华;王一波;徐正国;许洪华;

基于光储系统的分布式电源即插即用研究    郭明珠;田世明;王莹;

30kW光伏并网逆变器系统设计和谐振抑制    石志学;金传付;王金峰;吉文杰;郭艳鹏;陈可;

光伏并网逆变器伪孤岛现象的研究    郭建勇;方如举;李献伟;

新型锁相技术在光伏并网系统中的应用    周方圆;龚芬;胡前;彭振江;

基于三电平变流器的储能系统离网控制策略    苏广宁;赵玲;雷珽;陈常曦;车家杰;李景云;陈世峰;

LCC-SPRC高压高频大功率电除尘电源的理论分析与功率参数设计    刘军

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

微电源并网同步检测与定功率输出控制技术研究    龚宇雷

四象限级联型多电平高压大功率逆变器控制系统研究    刘子建

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

多变换器模块串并联组合系统研究    陈武

成形脉冲YAG激光技术及应用研究    许宝忠

磁悬浮轴承功率放大器建模及其软开关技术研究    王军

分布式电源系统中非线性子系统相互作用研究    王建华

江南体育在线直播观看 发电单相并网逆变器研究    李本元

小型风机并网逆变器研究    马记

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

多模块并联DC/AC电力变换技术研究    吕世家

多模块并联DC/DC电力变换技术研究    马威

海洋潮流能发电系统的并网型逆变器设计研究    刘强

光伏并网发电系统的MPPT及孤岛检测新方法的研究    于希洋

三相光伏并网发电系统研究    雷家宁

风光联合发电系统建模与设计    陈丽

光伏并网逆变系统的研究及应用    李明

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    王飞,余世杰,苏建徽,沈玉梁

基于有功和无功环流控制的DC-AC逆变器并联系统分析与实现    肖岚,陈良亮,李睿,严仰光

带状态观测器的逆变器增广状态反馈控制和重复控制    刘新民;邹旭东;康勇;柳彬;

LCL滤波的PWM整流器新型控制策略    张宪平;林资旭;李亚西;许洪华;

一种用于无互连线逆变器并联的多环控制方法    姚玮;陈敏;陈晶晶;朱鹏军;钱照明;

三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计与研究    刘飞;查晓明;段善旭;

基于锁相环和虚拟电网磁链的三相并网逆变器    杨勇;阮毅;汤燕燕;叶斌英;

三相电压型整流器的LCL型滤波器分析与设计    张宪平;李亚西;潘磊;赵斌;许洪华;

隔直电容在逆变电源中的作用    夏田,朱锦洪

逆变器并联系统的新功率算法及实现    汪洪亮;岳秀梅;裴雪军;康勇;

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

江南体育在线直播观看 并网发电系统的优化设计与控制策略研究    董密

单相电力电子负载研究与设计    王成智

三相并网光伏发电系统的运行控制策略    刘飞

基于LCL滤波器的三相三线并网变流器若干关键技术研究    仇志凌

户用式光伏并网发电控制策略的研究    任碧莹

三相光伏并网发电系统研究    雷家宁

光伏发电并网系统中的逆变技术研究    王彬

基于LCL滤波的大功率三相电压型PWM整流器的研究与实现    李欣然

电能回馈型电子负载的研究与实现    刘美茵

中频三相电子负载研究    贾富海

基于LCL滤波器的三相并网逆变器的研究    魏星

三相光伏并网系统的研究    冯玉

单相光伏并网逆变器的研究与设计    齐乐

基于SVPWM的三相光伏并网逆变器的研究与设计    孙文山

一种高升压比DC/DC变换器设计    吴小田

我国江南体育在线直播观看 发电产业趋势探讨    赵玉文;

IGCT及IGCT变频器    李洪剑,王志强,余世科

CMOS锁相环PLL的设计研究    李桂华,孙仲林,吉利久

小功率光伏并网逆变器控制系统的设计    李进国,金新民

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

人类理想的新能源——太阳能发电    陈幼松

分布式发电系统逆变器侧孤岛检测及非检测区描述    程明;张建忠;赵俊杰;

DSP与PC机串口的高速数据通信的实现    蔡琳洁,陶然,王卫江

逆变器数字多环控制技术研究    李俊林,熊健,康勇

逆变电源PI双环数字控制技术研究    舒为亮,张昌盛,段善旭,康勇

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

高压大功率开关电源技术的研究    张文利

独立光伏发电的自动跟踪系统    刘莫尘

逆变器并网孤岛检测技术的研究    奚淡基

江南体育在线直播观看 发电系统的研究    孔娟

5kW三相逆变电源主电路设计    郑姿清

光伏发电系统及其应用    刘志军;魏塔;

小功率光伏并网逆变器    王守仁;金新民;杨海柱;

带孤岛效应检测的单周控制三相并网逆变器    于小辉;梁志珊;

光伏并网系统研究    曹海红;

阳光电源并网光伏逆变器率先通过“金太阳”认证    何为;

一种高频环节并网逆变器的实现方案    陈潼;赵荣祥;

基于无差拍控制的并网逆变器    刘伟;戴瑜兴;文劲松;

基于TMS320LF2407A的软件锁相环的设计与实现    安小丹;梁晖;

并网逆变器的自动重启程序设计    姜宪明;黄晓江;冬雷;杨耕;

基于双闭环重复控制的并网逆变器的研究    吴华波;

微网中并网逆变器的一种改进下垂控制策略研究    史玉立;

基于频率偏移法的光伏并网逆变器孤岛检测    陈曦;李亚楠;陈阿莲;杜春水;张承慧;

一种基于dsPIC30F4011的并网逆变器锁相控制方法    何占宁;夏东伟;刘玉朋;马秀秀;

基于间接电流控制的改进型双BUCK并网逆变器    侯世英;肖旭;彭文雄;张闯;

并网逆变器直流注入控制策略研究    郭小强;邬伟扬;关雅娟;

基于dsPIC的光伏并网发电系统研究    叶刚;

自主研制的10kW太阳能并网发电系统    于元;张志文;王文静;刘波;

LCL并网逆变器入网电流控制技术研究    徐志英;许爱国;谢少军;汤雨;

并网调节的不间断光伏电源    郑万雷;刘文良;

基于状态空间平均法的光伏并网逆变器控制建模(英文)    杨海柱;金新民;

京仪绿能光伏并网逆变器通过国际权威认证    黄倩

吕全亚：把复杂问题简单化    本报记者 孙人杰　实习生 钟天翼 黄星

光伏发电若要并网 直流先要变成交流    姜小莉 左裔

兆伏集团昂首光伏产业第一方阵    记者 姚秀峰

曹仁贤：清洁高效能源的守护者    本报记者 朱艳燕

光伏逆变器在扬并网    记者 邹平　季煜

世博会为我国光伏产业提供范本    辛桦

上广电与AE联合抢滩中国太阳能并网逆变器市场    杨娜

16家入围关键设备目录企业受益    本报记者 邢佰英

北京大型光伏逆变器基地奠基    记者 涂露芳

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究    马琳

并网逆变器关键技术研究    姚志垒

基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究    杨波

光伏发电高效利用的关键技术研究    肖华锋

多重电枢混合励磁风力发电系统的研究    杨勇

基于Z源网络的光伏并网逆变系统的研究    刘鸿鹏

LCL型并网逆变器的解耦控制与优化设计    薛明雨

大功率光伏并网逆变系统研究    马亮

LCL滤波并网逆变器的数字单环控制技术研究    殷进军

单相光伏并网逆变器的研制    施韵

光伏并网逆变器的研究    曹建平

两级式光伏并网逆变器及其功率解耦研究    王翀

500W光伏并网逆变器的设计    朱铭炼

低成本小功率光伏并网逆变器研究    丰瀚麟

10kW光伏并网逆变器的研制    刘志强

基于模糊控制技术的三相光伏并网逆变器的研究    彭倬

1kVA单级式光伏并网逆变器的研制    孙继健

微电网三相并网逆变器硬件研究与设计    周迪

基于间歇性双边无功率扰动的三相并网逆变器孤岛检测研究    张俊