工频隔离的光伏并网逆变器的研制

【摘要】： 太阳能作为当前人类最理想环保的新能源之一,已经得到人类越来越广泛地应用。而光伏并网逆变器是太阳能并网发电系统中必不可少的设备之一。 光伏并网逆变器是将太阳能电池所输出的直流电转换成符合公共电网要求的交流电并送入电网的设备。按照不同的标准光伏并网逆变器的拓扑结构分为很多种,本文介绍了一种工频隔离型光伏并网逆变器。 本文详细介绍了该系统的主电路、控制电路的硬件电路设计,元器件的选用和参数的选定,详细阐述了并网逆变器的各种控制方式,并进行比较。控制板以飞思卡尔的快速数字信号处理芯片56F8036为主控芯片,介绍了该芯片的功能特点,分析了系统的软件设计,包括SVPWM波的产生、MPPT(最大功率点跟踪)以及反孤岛检测技术等。最后对系统进行相关的实验,实验结果证明该系统各项指标达到了设计要求。 【关键词】：太阳能电池 并网逆变器 电网 最大功率跟踪 孤岛效应
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 致谢7-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 国内外光伏并网发电的现状及发展趋势12-14
• 1.2 光伏发电的意义和存在的问题14-15
• 1.3 光伏发电系统类型15-17
• 1.3.1 独立光伏发电系统15-16
• 1.3.2 并网型光伏发电系统16
• 1.3.3 分布式并网发电系统的标准16-17
• 1.4 本课题的主要内容17-20
• 1.4.1 课题研究的主要内容18
• 1.4.2 光伏并网发电逆变器的基本构成18-19
• 1.4.3 逆变电源的主要技术指标19-20
• 第二章 控制方案分析与实现20-28
• 2.1 并网逆变器的控制目标20-21
• 2.2 并网运行的条件21
• 2.3 逆变输出电流的控制方式21-27
• 2.3.1 电流滞环瞬时比较方式21-22
• 2.3.2 定时控制的电流瞬时值比较控制方式22
• 2.3.3 SPWM 电流跟踪方式22
• 2.3.4 SVPWM 控制方式22-27
• 2.4 系统控制过程分析27
• 2.5 小结27-28
• 第三章 并网逆变器硬件系统设28-39
• 3.1 主电路硬件设计28-29
• 3.1.1 工频变压器的设计28
• 3.1.2 主电路的拓扑28-29
• 3.1.3 主开关器件的选择29
• 3.2 滤波器的参数设计29-31
• 3.2.1 LC 滤波器中电感的设计30-31
• 3.2.2 LC 滤波器中电容的设计31
• 3.3 控制电路硬件设计31-37
• 3.3.1 数字信号处理器56F803632-33
• 3.3.2 采样检测电路33-34
• 3.3.3 驱动电路34-36
• 3.3.4 同步信号产生电路36
• 3.3.5 保护电路36-37
• 3.4 硬件方面的电磁兼容设计37-38
• 3.5 小结38-39
• 第四章 系统软件设计与实验结果分析39-52
• 4.1 系统软件设计39-49
• 4.1.1 主程序设计39
• 4.1.2 中断服务程序设计39-40
• 4.1.3 SVPWM 技术的软件实现方法40-41
• 4.1.4 PI 调节器的数字实现41-42
• 4.1.5 MPPT(最大功率跟踪)的软件实现42-47
• 4.1.6 孤岛检测技术的实现47-49
• 4.2 软件方面的电磁兼容设计49-50
• 4.3 实验结果分析50-51
• 4.4 小结51-52
• 第五章 总结与展望52-53
• 5.1 总结52
• 5.2 展望52-53
• 参考文献53-58
• 在读期间发表论文58-59

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