分布式光伏并网发电技术研究

【摘要】： 论文对分布式光伏并网发电系统进行了研究和实验，系统的硬件电路是基于智能功率模块的全桥逆变器结构，系统的控制方案是基于TMS320F2812系列DSP芯片的电流源输出控制方案。 分析了分布式光伏并网发电系统应用的背景和趋势，对其各部分的研究现状进行了探讨和比较。选择全桥式结构作为系统逆变器的主电路拓扑结构，用智能功率模块(IPM)作为主开关元件，设计了其驱动电路及逆变器的外围电路。对系统的控制方案进行了详细的分析，采用TMS320F2812型号DSP作为系统的控制芯片，软件编程实现了系统的并网控制。分析比较了太阳能电池最大功率点跟踪和分布式并网发电系统孤岛效应问题防止的方法。给出了仿真及实验结果。论文设计的分布式光伏并网发电系统能够实现逆变并网的功能。 【关键词】：太阳能 并网发电 逆变器 TMS320F2812
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 引言7-18
• 1.1 课题的背景7-11
• 1.1.1 可再生能源发展前景7-8
• 1.1.2 我国利用太阳能的前景8
• 1.1.3 太阳能光伏发电8-9
• 1.1.4 光伏并网发电9-11
• 1.1.5 分布式光伏并网发电系统的研究方向11
• 1.2 课题研究现状11-17
• 1.2.1 变换器总体结构11-12
• 1.2.2 逆变器12-14
• 1.2.2.1 逆变器输出波形13
• 1.2.2.2 逆变器电路拓扑结构13-14
• 1.2.3 并网控制方式14-17
• 1.2.3.1 数字/模拟控制14-15
• 1.2.3.2 电压/电流控制15-16
• 1.2.3.3 电流控制的跟踪方式16-17
• 1.3 论文的主要内容17-18
• 2 系统总体方案分析18-29
• 2.1 逆变器方案分析18-22
• 2.2 控制方案分析22-29
• 2.2.1 改进的三角波比较控制方式22-23
• 2.2.2 电压前馈分析23-26
• 2.2.3 总体控制方案分析26-29
• 3 系统硬件电路的设计与实现29-39
• 3.1 系统硬件方案设计29-30
• 3.2 智能功率模块(IPM)30-31
• 3.3 IPM的驱动隔离电路31-32
• 3.4 逆变器输出滤波电感32-34
• 3.5 延迟启动电路34-35
• 3.6 电量采样电路35-39
• 4 DSP控制系统及软件设计39-50
• 4.1 DSP控制方案39-41
• 4.2 PWM波的控制实现41-44
• 4.3 并网同步的控制实现44-46
• 4.4 A/D采样46-48
• 4.5 系统主程序流程48-50
• 5 太阳能电池最大功率点跟踪方法和孤岛效应的检测50-58
• 5.1 太阳能电池的原理与特性50-51
• 5.2 太阳能电池最大功率点跟踪方法51-54
• 5.2.1 定电压跟踪法51-52
• 5.2.2 扰动观察法52-53
• 5.2.3 导纳微分法53-54
• 5.3 孤岛效应的产生54-55
• 5.4 孤岛效应的检测方法55-58
• 6 仿真及实验结果58-65
• 结论65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-69
• 附录:主要程序69-79

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