光伏发电逆变控制系统的研究
光伏发电逆变控制系统的研究【摘要】:随着社会的快速发展,对能源的需求越来越大,使人们不断地想办法开发和利用新型能源。光伏发电越来越受到各国的重视,而光伏发电逆变系统的研究也成为了一
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM615
【目录】:
- 摘要5-7
- Abstract7-13
- 第1章 绪论13-21
- 1.1 光伏发电逆变系统的现状和前景13-17
- 1.1.1 国内外光伏发电的现状和发展趋势13-15
- 1.1.2 国内外光伏逆变器的研究现状15-16
- 1.1.3 逆变技术发展趋势16-17
- 1.2 光伏发电系统简介17-19
- 1.2.1 独立运行光伏发电系统17
- 1.2.2 并网光伏发电系统17-18
- 1.2.3 混合型光伏发电系统18-19
- 1.3 本课题的主要研究工作19
- 1.4 本章小结19-21
- 第2章 光伏发电逆变系统主电路结构21-37
- 2.1 光伏发电系统对逆变器要求21-23
- 2.1.1 光伏发电系统对逆变器要求21-22
- 2.1.2 逆变器的类型22
- 2.1.3 逆变器的工作原理22-23
- 2.2 电压型逆变电路23-26
- 2.2.1 单相电压型逆变电路23-26
- 2.2.2 三相电压型逆变电路26
- 2.3 具有带不平衡负载的三相逆变器的拓扑结构26-29
- 2.3.1 △/Y变压器的逆变器27
- 2.3.2 中点形成变压器(NFT)式三相逆变器27-28
- 2.3.3 分裂电容式的三相逆变器28
- 2.3.4 组合式三相逆变器28-29
- 2.3.5 三相四桥臂逆变器29
- 2.4 逆变系统的主电路29-33
- 2.4.1 直流侧滤波电容的选择30
- 2.4.2 IGBT器件及其驱动板的选择30-33
- 2.5 电力滤波器设计33-35
- 2.5.1 滤波器结构33-34
- 2.5.2 滤波器参数理论计算34
- 2.5.3 分析与验证34-35
- 2.6 本章小结35-37
- 第3章 光伏逆变系统的控制策略37-59
- 3.1 太阳能充电控制器37-39
- 3.1.1 控制器类型37-38
- 3.1.2 控制器性能特点38-39
- 3.2 逆变器控制方式39-44
- 3.2.1 PWM调制方式39-41
- 3.2.2 逆变器的消谐控制技术41-44
- 3.2.3 逆变器的功率因数校正44
- 3.3 单相SPWM双闭环控制44-47
- 3.3.1 控制系统结构44-45
- 3.3.2 幅值相位转化45
- 3.3.3 电压控制45-46
- 3.3.4 相位控制46-47
- 3.4 三相四桥臂逆变器解耦控制47-53
- 3.4.1 解耦控制理论分析47-50
- 3.4.2 控制参数的选择50-51
- 3.4.3 三相四桥臂逆变器解耦控制建模51-53
- 3.5 系统仿真结果及分析53-57
- 3.6 本章小结57-59
- 第4章 控制系统的设计与实现59-75
- 4.1 逆变系统的主控制电路59-68
- 4.1.1 主控制电路实现60-61
- 4.1.2 核心芯片的选取61-63
- 4.1.3 DSP最小系统设计63-65
- 4.1.4 FPGA最小系统设计65-67
- 4.1.5 主控制电路抗干扰设计67-68
- 4.2 光伏逆变系统软件整体流程68-69
- 4.3 控制算法的DSP实现69-71
- 4.3.1 控制算法的主程序流程69-70
- 4.3.2 单相控制算法实现70-71
- 4.3.3 零相控制算法实现71
- 4.4 SPWM波形生成的FPGA实现71-73
- 4.5 本章小结73-75
- 第5章 通讯管理系统75-85
- 5.1 通讯结构组成75-78
- 5.1.1 三菱FX2N系列PLC76-77
- 5.1.2 上位机触摸屏PWS6A00T-P77
- 5.1.3 通信接口及其通信协议77-78
- 5.2 PLC与FPGA数据通信的实现78-82
- 5.2.1 Modbus协议及CRC校验79
- 5.2.2 自定义通信数据格式79-80
- 5.2.3 PLC发送与接收数据的特点80-81
- 5.2.4 数据通信模块81-82
- 5.3 触摸屏与PLC通信设置82-84
- 5.4 本章小结84-85
- 第6章 系统实验结果及分析85-91
- 6.1 实验系统的组成85-86
- 6.2 实验结果及分析86-89
- 6.3 本章小结89-91
- 第7章 总结与展望91-93
- 参考文献93-97
- 致谢97
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