3KW中功率光伏逆变器的研制

【摘要】： 随着人类社会的发展,对能源的消耗也越来越多,石化能源正在逐步走向枯竭,已经是公认的不争事实,因此开发利用清洁的可再生能源势在必行。太阳能是当前世界上最清洁、最现实、最有大规模开发利用前景的可再生能源之一。在各种太阳能的应用方式之中,光伏并网发电具有众多的优点,因此得到快速的发展。本文对太阳能光伏并网系统的核心技术光伏并网逆变器的研制在理论和试验上做了深入的研究,具有重要的现实意义。 逆变器是并网型光伏发电系统中的能量变换装置,其逆变效率、可靠性及故障处理能力将直接影响到整个并网型系统的性能。本文主要研究适用于大型光伏电站使用的并网型光伏逆变器。本篇论文对太阳能光伏并网发电系统的主电路和控制方法进行了理论研究,主功率电路采用单相全桥拓扑结构,使用三菱公司的智能功率模块PM75DSA120作为单相全桥逆变器的主功率开关器件,使用高速光耦HCPL4504设计了外部驱动电路并在实验中搭建了试验平台。 高性能的数字信号处理芯片(DSP)的出现,使得一些先进的控制策略应用于光伏并网逆变器成为可能。本实验中使用TI公司生产的TMS320LF2407系列DSP芯片为基础产生主电路的控制信号,采用对并网电流输出作为控制量进行控制。 【关键词】：光伏并网发电 太阳能 DSP 逆变技术
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM464
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-14
• 1.1 太阳能发电的产生和发展7-11
• 1.1.1 太阳能和太阳能发电7-9
• 1.1.2 全球光伏发电的发展现状9-10
• 1.1.3 我国光伏发电产业的发展现状及前景10-11
• 1.2 太阳能应用的主要分类11-13
• 1.3 课题所研究的主要内容13-14
• 第二章 光伏并网逆变器的研究14-27
• 2.1 现代逆变技术14-18
• 2.1.1 应用于逆变技术的电力电子器件14-15
• 2.1.2 逆变技术的分类15-18
• 2.2 单相电流型并网系统逆变输出级的信号分析18-19
• 2.3 单相有源逆变电路中输出级电压矢量分析19
• 2.4 单相光伏并网逆变器的主电路控制方式19-23
• 2.5 控制方式及其SIMUlink仿真23-27
• 第三章 逆变部分样机的制作27-46
• 3.1 主电路功率器件的选择27-33
• 3.2 直流侧电容容量的计算33-39
• 3.2.1 工作模态分析34-36
• 3.2.2 电流i_1 的分析及计算36
• 3.2.3 单相光伏并网装置的平波电容的选择36-39
• 3.3 缓冲电路设计39
• 3.4 滤波电路的设计39-43
• 3.5 15V辅助电源的设计43-46
• 第四章 DSP控制及程序46-56
• 4.1 TMS320LF2407 DSP性能特点46-51
• 4.1.1 I/O端口概述49-50
• 4.1.2 DSP数据存储器和寻址方式50-51
• 4.2 脉宽调制电路PWM51-53
• 4.3 使用LF2407 实现三相SPWM波形53-56
• 第五章 结论56-57
• 参考文献57-60
• 发表论文和科研情况说明60-61
• 致谢61

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