基于DSP的光伏并网逆变系统的研究

【摘要】： 随着人类生活水平的提高，人们对能源的需求也日益提高。太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，具有储量大、利用经济、清洁环保等优点。因此，太阳能的利用越来越受到人们的重视，而太阳能光伏发电技术的应用更是人们普遍关注的焦点。在不久的将来，太阳能光伏利用的主要形式将是并网发电系统。高性能的数字信号处理器芯片(DSP)的出现，使得一些先进的控制策略应用于光伏并网的控制成为可能。 一套基本的光伏并网发电系统一股是由太阳能电池板、太阳能控制器和逆变器构成。其中，太阳能控制器和逆变器是光伏并网系统的核心部分，本文针对如何提高太阳能光伏并网系统的转换效率，从建模仿真方面对具有最大功率点跟踪的光伏并网系统进行了研究。首先，概述了太阳能光伏发电系统的组成，介绍了目前我国太阳能光伏发电技术的应用。其次，使用MATLAB中的POWER SYSTEM BLOCKSETS工具软件建立了光伏并网发电系统的动态模型，并进行了仿真，给具体的硬件设计提供了极为有效的帮助。再次，通过比较几种常用的DC／DC变换器的工作原理，提出利用推挽式DC／DC变换器实现转换，对参数进行分析后建立了推挽式DC／DC变换器的仿真模型。MPPT(最大功率点跟踪)是光伏系统中经常遇见的问题。本文详细地分析了常用的几种MPPT方案，并提出了几种新的MPPT方案。分析了基于DSP芯片(TMS320F240)的光伏并网发电系统的控制设计思想。采用电网电压前馈和电流跟踪技术，建立了相关的控制模型，实现了网侧电流正弦化和单位功率因数。最后本文结合实际系统给出了SPWM的设计方案和软件流程图。 【关键词】：太阳能 光伏并网 Matlab
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 引言8-19
• §1.1 本课题研究的背景及意义8-13
• 1.1.1 太阳能是化石能源的主要替代能源之一8-9
• 1.1.2 太阳能是人类可利用的最直接的清洁能源之一9-10
• 1.1.3 资源丰富的太阳能辐射10-13
• 1.1.4 太阳能开发潜力13
• §1.2 光伏发电现状及发展13-19
• 1.2.1 光伏发电历史13-14
• 1.2.2 光伏发电技术的现状与发展14-16
• 1.2.3 存在的问题16-17
• 1.2.4 前景与展望17-19
• §1.3 本文所作的主要工作19
• 第二章 光伏并网发电系统的设计19-43
• §2.1 光伏发电系统的构成19-23
• 2.1.1 光伏阵列结构20
• 2.1.2 电缆20-21
• 2.1.3 负载特性21-22
• 2.1.4 变换器22-23
• §2.2 独立光伏发电系统23-28
• 2.2.1 户用光伏系统23
• 2.2.2 独立光伏电站23-26
• 2.2.3 风力、光伏和柴油发电机一体化互补发电26-28
• §2.3 光伏并网系统28-41
• 2.3.1 光伏并网系统描述28-37
• 2.3.2 光伏逆变器电流源并网37
• 2.3.3 光伏逆变器电压源并网37-39
• 2.3.4 并网控制方法与策略39-40
• 2.3.5 光伏并网系统的保护和孤岛问题40-41
• §2.4 能量管理41-43
• 2.4.1 负荷调控42
• 2.4.2 光伏照明系统的能量管理42-43
• 第三章 逆变器控制部分的软件实现43-55
• §3.1 使用TI公司的DSP芯片TMS320LF2407作为控制CPU43-44
• §3.2 MPPT(最大功率点跟踪)技术44-51
• 3.2.1 光伏阵列输出特性44-45
• 3.2.2 恒电压控制的原理与实现45-46
• 3.2.3 MPPT算法的原理46-47
• 3.2.4 经典MPPT算法的稳态特性分析47-48
• 3.2.5 改进的MPPT算法48
• 3.2.6 现代最大功率点跟踪方法48-51
• §3.3 利用TMS320LF2407型DSP芯片实现SPWM算法51-55
• 3.3.1 SPWM原理51-53
• 3.3.2 在DSP上实现SPWM波形53-55
• 第四章 基于MATLAB的SIMUlink仿真初探55-62
• §4.1 MATLAB仿真软件综述55-56
• §4.2 利用MATLAB进行仿真的意义说明56-57
• §4.3 利用MATLAB进行系统功率输出级的仿真57-61
• 4.3.1 系统的仿真模型57-58
• 4.3.2 系统的仿真结果58-61
• §4.4 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-65
• 致谢65-66
• 攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果66

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

太阳能供暖系统的应用    富雪峰;

并网光伏发电系统励磁涌流抑制方法研究    苏小玲;韩民晓;刘海军;

太阳能技术在建筑中的应用    吴潮玮;

基于SVM的Z源光伏并网逆变器的研究    廖凌燕;

光伏并网系统研究    崔瑞;李俊华;

环球特玻太阳能超白压延玻璃出炉    

光伏并网群控系统设计及效率分析研究    耿爱玲;孙佩石;苏建徽;牛芳芳;谭玉茹;

某90MW太阳能光伏并网电站方案设计    芦玉珍;刘涛;

三相单级式光伏并网型逆变器的研制    钟宇明;

太阳能低压钠灯控制器一体化设计    高胜利;冷玉柱;兰天;刘俊才;

淮安市太阳能资源评估及合理利用分析    唐宇;王苏;吴春晓;查怀华;刘杰;

无锡太阳能资源分析与探讨    胡少栋;苏艳;胡映红;

太阳能热在地板辐射采暖系统中的应用    王俊峰;吴睿;

辽宁省风能、太阳能资源时空分布特征及其初步区划    龚强;于华深;蔺娜;汪宏宇;袁国恩;张运福;

淮安市太阳能资源评估及合理利用分析    唐宇;查怀华;刘杰;王苏;

重庆市太阳能资源在建筑中应用的探讨    刘海;樊燕;

南阳市太阳能资源初评    武斌;

不可调度式单相光伏并网装置的平波电容容量的选择    沈玉梁;苏建徽;赵为;余世杰;王斯成;王德邻;

单相光伏并网装置主功率器件单极性安全切换模式    沈玉梁;余世杰;苏建徽;赵为;王斯成;王德邻;

深层次开发太阳能促进可再生清洁能源的发展    李德森;

我国太阳能资源情况及分布    

陕西太阳能资源较为丰富    通讯员 王娟敏　记者 郭军

陕西太阳能资源评估研究项目通过专家鉴定    通讯员 王娟敏　记者 郭军

辽宁总体属太阳能资源较丰富区    通讯员 林蓉　赵建云

新疆太阳能资源利用有待进一步发展    通讯员 冯刚 刘鹏 张德胜

石屏加强太阳能资源开发    通讯员 程永

算一算厦门太阳能资源有多少    记者 殷磊　通讯员 王美娜

太阳能资源丰富区达98%    记者 王元红

我区太阳能资源丰富区达98%    王元红　记者 晓勇

我市太阳能资源开发势头良好    记者张俊德

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

基于Z源型逆变器的光伏并网发电系统的研究    许颇

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

槽式太阳能热发电站微观选址的方法研究    赵明智

电能质量综合调节器（UPQC）及其控制策略研究    张国荣

中国太阳能长期变化及计算方法研究    赵东

Z-源变流器关键技术的研究    丁新平

太阳能喷射制冷系统新型喷射器工作特性的研究    郭建

间接膨胀式太阳能多功能热泵系统的研究    阳季春

基于DSP的光伏并网逆变系统的研究    吴丽萍

5kW光伏并网逆变器的研究    梁雪峰

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

嵌入式网关研究及在光伏并网系统中应用    刘昊钰

哈尔滨地区太阳能资源评估及开发利用前景分析    周传瑞

三相光伏并网系统设计及其控制算法研究    王健

太阳能热水集中供应系统设计及工程应用研究    刘丽莘

太阳能膜蒸馏制冷系统研究    包紫光

光伏并网发电系统及其控制策略的研究    李征

山东省太阳能资源评估    董旭光