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《基于dsp控制單相光伏并網(wǎng)逆變器的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、長沙理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于DSP控制的單相光伏并網(wǎng)逆變器的研究姓名:唐偉申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):電力系統(tǒng)及其自動化指導(dǎo)教師:夏向陽201205摘要太陽能資源在全球的儲量是無限的,從社會可持續(xù)發(fā)展的趨勢來看,太陽能必將會成為傳統(tǒng)能源的主要替代品。人類利用太陽能的主要形式是建設(shè)太陽能光伏電站,將太陽能轉(zhuǎn)化為社會發(fā)展不可或缺的電能。目前,大多數(shù)的光伏電站都已經(jīng)實現(xiàn)了與電網(wǎng)并網(wǎng)運行,并網(wǎng)逆變器是整個并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的核心部分。本文對并網(wǎng)逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)作了詳細的分析和比較,選取單相兩級非隔離式結(jié)構(gòu)作為本文研究對象的拓撲結(jié)構(gòu),控制芯片為TI公司的32位DSP芯片TMS320LF2812。光
2、伏并網(wǎng)逆變器的關(guān)鍵技術(shù)是光伏電池最大功率點跟蹤(MPPT)控制和并網(wǎng)控制技術(shù)。本文首先建立光伏電池的簡單數(shù)學(xué)模型,并對MPPT控制原理作了介紹,對目前使用較廣的幾種MPPT控制策略進行了詳細的分析和比較,在此基礎(chǔ)上,提出了一種變步長雙向擾動觀測法,即通過在光伏電池的P.U特性曲線按順序依次等距選取三個點,其中以中間的工作點為中心,三點之間的間距為擾動步長;利用這三個點的功率信息來改變擾動方向和擾動步長大小,從而使工作點迅速達到最大功率點;這種方法能夠克服定步長擾動觀測法帶來的振蕩問題。在Matlab/Simulink中建立了算法的仿真模型;仿真結(jié)果表明,當(dāng)外部環(huán)境發(fā)生改變時,光
3、伏電池能夠?qū)崿F(xiàn)最大功率點的跟蹤。本文在對常用的幾種電流并網(wǎng)控制策略進行了闡述后,重點分析了基于電網(wǎng)電壓前饋補償?shù)碾娏鏖]環(huán)控制策略和改進的電流滯環(huán)控制策略,并在Matlab/Simulink中分別建立了兩種控制策略的仿真模型,仿真結(jié)果表明改進的電流滯環(huán)控制策略對并網(wǎng)電流控制效果較電流閉環(huán)控制策略更好,故選取改進的電流滯環(huán)控制方法作為本系統(tǒng)的電流控制策略。最后本文詳細的分析了基于DSPTMS320LF2812控制的典型軟件設(shè)計過程,具體包括SPWM波軟件實現(xiàn)、數(shù)字鎖相環(huán)的設(shè)計、數(shù)字PI算法的實現(xiàn)等;并均給出了軟件相應(yīng)的設(shè)計流程圖;在此基礎(chǔ)上制作出了逆變器試驗樣機,樣機實驗結(jié)果良好。
4、關(guān)鍵詞:太陽能;并網(wǎng)逆變器;DSP;MPPT;并網(wǎng)電流控制ABSTRACTAsaresultoftheinfinitlyreservesofsolarenergyresourcesintheworldandthetrendofsustainablesocialdevelopment,solarenergywillcertainlybecomethemajoralternativesoftraditionalenergy.Themainformsofhumanuseofsolarenergyistheconstructionofsolarphotovoltaicpowerstat
5、ion,itconvertthesolarenergyintoelectricitywhichisindispensableforthesocialdevelopment.Atpresent,mostofthephotovoltaiepowerstationhasbeenachievedinterconnectedtopowergrid;photovoltaic(pv)grid-connectedinverteristhecoreoftheentiregrid-connectedsystem.Thisthesishasadetailedanalysisandcomparison
6、ofgrid—connectedinvertertopologystructure,andselectsthesingle-phasetwolevelsnon—isolationtypestructureasthetopologyofthispaperresearchobject,thecontrolchipisTICompany’S32bitDSPchipTMS320LF2812.Thekeytechnologyofphotovoltaicgrid-connectedinverteristhemaximumpowerpointtracking(MPPT)controltech
7、nologyandgrid·collectedstrategy.Thisthesisfirstsetsupthesimplemathematicalmodelofphotovoltaiccells,andintroducestheprincipleoftheMPPTcontrol,thenanalysesandcomparesseveralwidelyusedMPPTcontrolstrategiesatpresentindetail.Onthisbasis,itputsforwardaki