高渗透率光伏并网逆变器测试系统的研究与设计

【摘要】：光伏发电是新能源发电的重要组成部分,随着光伏发电系统的应用越来越广泛,对光伏系统的可靠性要求越来越高。光伏并网逆变器是光伏发电系统的重要部件,需要对其各项性能指标进行详细测试。本文围绕光伏并网逆变器测试系统这一课题展开研究。 本文首先介绍了太阳能的国内外开发现状,简单介绍了光伏发电系统的工作原理。随后详细论述了光伏并网逆变器常用测试技术的基本原理、测试流程。在此基础上提出了光伏并网逆变器测试系统的整体结构以及所需要实现的基本功能。接着本文详细论述了光伏电池阵列模拟电源、电网特性模拟电源样机的设计,包括硬件结构设计以及控制算法设计。光伏电池阵列模拟电源和电网特性模拟电源是整个光伏并网逆变器测试平台的重要组成部分,它们的性能决定了整个测试结果的准确性。 在控制算法部分,本文选用TI公司的TMS320F28335DSP作为主控制器,同时采用XILINX公司的XC95288XL CPLD作为辅助控制器。CPLD与DSP之间互相检测各自的工作状态,保证测试系统稳定运行。 本文最后对测试系统样机的各项性能指标进行实验测试,实验结果表明：信号采样与调理电路准确可靠,IGBT驱动电路的短路保护迅速且功能完善,电网特性模拟电源和光伏电池阵列模拟电源稳态控制精度与动态响应过程性能良好,整个光伏并网逆变器测试系统功能实现良好,达到了预期的设计目的。 【关键词】：光伏电池阵列模拟电源 电网特性模拟电源 测试平台 控制器
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第一章 绪论6-12
• 1.1 本课题研究背景6-7
• 1.2 光伏并网逆变器测试系统简介7-9
• 1.3 本课题国内外研究现状9-10
• 1.4 本课题研究意义10-11
• 1.5 本论文各章安排及主要内容11-12
• 第二章 光伏并网逆变器测试技术基本原理12-18
• 2.1 无功功率输出能力测试12-13
• 2.2 低电压穿越功能测试13-14
• 2.3 最大功率点跟踪性能测试14-15
• 2.4 防孤岛保护功能测试15-17
• 2.5 本章小结17-18
• 第三章 测试系统整体设计18-48
• 3.1 测试系统总体结构18
• 3.2 电网特性模拟电源设计18-35
• 3.2.1 系统概述18-19
• 3.2.2 硬件设计19-29
• 3.2.3 软件设计29-35
• 3.3 光伏电池阵列模拟电源设计35-45
• 3.3.1 系统概述35-36
• 3.3.2 硬件设计36-40
• 3.3.3 软件设计40-45
• 3.4 监控软件设计45-47
• 3.4.1 监控软件设计要求45-46
• 3.4.2 监控软件整体结构46
• 3.4.3 监控软件界面设计46-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第四章 实验结果及分析讨论48-56
• 4.1 基本电路实验48-51
• 4.1.1 传感器电路实验48-50
• 4.1.2 IGBT驱动短路保护实验50-51
• 4.2 功能实验及分析51-55
• 4.2.1 光伏电池阵列模拟电源性能测试51-53
• 4.2.2 电网特性模拟电源性能测试53-54
• 4.2.3 测试平台整体性能测试54-55
• 4.3 实验结果讨论55-56
• 第五章 总结与展望56-58
• 参考文献58-60
• 附录60-61
• 致谢61-62

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