3KW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功率模块、主控制板、辅助电源板等硬件电路的设计原理，元器件的选用及参数的选定，阐述了并网逆变器的各种控制方式，并进行比较。以TI公司的TMS320LF2407A芯片为主控芯片，详细介绍了该芯片的功能特点及产生SPWM波的过程，并给出了主要程序的流程图。最后介绍了孤岛效应的危害及几种常见的孤岛检测方法。 【关键词】：光伏并网逆变器 太阳能电池 电网 SPWM 孤岛效应
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 太阳能利用及光伏发电7-11
• 1.1.1 太阳能是人类最理想的新能源7-9
• 1.1.2 太阳能利用的主要形式9-10
• 1.1.3 光伏发电的优势及广阔前景10-11
• 1.2 光伏并网发电的广阔前景11-12
• 1.2.1 并网发电是太阳能光伏利用的未来主流11
• 1.2.2 并网发电系统在国际上的应用11-12
• 1.2.3 我国目前迫切需要发展光伏并网发电系统12
• 1.3 光伏并网逆变器的简介12-14
• 1.4 本课题所做的主要工作14-15
• 第二章 逆变主电路设计15-26
• 2.1 直流输入侧设计16-17
• 2.1.1 直流侧滤波电路16
• 2.1.2 解耦电容设计16-17
• 2.2 IGBT主逆变模块17-23
• 2.2.1 主逆变结构介绍17-19
• 2.2.2 buck变换器原理19-21
• 2.2.3 所采用的逆变模块21-23
• 2.3 IGBT模块外部驱动和保护23
• 2.4 整个系统的电磁兼容性设计23-26
• 第三章 硬件电路设计26-35
• 3.1 DSP控制器电路设计26-29
• 3.1.1 使用TI公司的DSP芯片TMS320LF2407作为控制CPU26-28
• 3.1.2 选择TMS320LF2407芯片作为控制核心的原因28-29
• 3.2 外围采样电路设计29-31
• 3.3 辅助电源设计31-35
• 3.3.1 反激变换器设计32-33
• 3.3.2 其他电路设计33-35
• 第四章 控制系统软件设计35-45
• 4.1 电流跟踪控制方式35-39
• 4.1.1 三角波比较方式的电流跟踪方式36
• 4.1.2 电流滞环瞬时比较方式36-37
• 4.1.3 基于空间矢量的SVPWM电流控制37-38
• 4.1.4 重复控制38
• 4.1.5 复合控制38-39
• 4.2 SPWM波的软件生成方法39-42
• 4.2.1 使用TMS320LF2407芯片产生SPWM波39-41
• 4.2.2 SPWM波的具体实现41-42
• 4.3 软件实现42-45
• 4.3.1 程序设计43-45
• 第五章 太阳能并网发电系统的孤岛效应及防止策略45-52
• 5.1 孤岛效应及其危害45
• 5.2 孤岛效应国际通行标准45-46
• 5.3 孤岛效应的检测方法46-52
• 5.3.1 被动检测方法47-48
• 5.3.2 主动检测方法48-50
• 5.3.3 本设计所采用的孤岛检测方法50-52
• 第六章 总结52-53
• 参考文献53-55
• 致谢55-56
• 攻读硕士学位期间发表的论文56

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