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《基于DSP的智能化光伏并網(wǎng)逆變器設(shè)計》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、分類號:UDC:密級:學(xué)校代號:學(xué)號:118452111104186廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工程碩士專業(yè)學(xué)位)基于DSP的智能化光伏并網(wǎng)逆變器設(shè)計趙基建指導(dǎo)教師姓名、職稱:猩翅遮巫塞旦企業(yè)教師姓名、職稱:夔瞳盟勘受塞曼學(xué)科(專業(yè))或領(lǐng)域名稱:控趔王猩學(xué)生所屬學(xué)院:自動絲堂瞳論文答辯日期:三Q二四生盔旦ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofEngineering)DesignoftheIntelligentPhot
2、ovoltaicGrid....connectedlnverterBasedonDSPCandidate"ZhaoJijianSupervisor:ResearchProf.ChengTaoboResearchProf.JiangXiaomingJune2014SchoolofAutomationGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,PR.China,510006摘要目前,隨著我國能源結(jié)構(gòu)的逐步調(diào)整和國家政策的不斷改革,分布式小型光伏并網(wǎng)發(fā)電正在逐步向單位和個人開放,分布式并網(wǎng)發(fā)
3、電即將成為光伏發(fā)電的主流。并網(wǎng)逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此設(shè)計智能、高效、可靠的小型光伏并網(wǎng)逆變器,促進(jìn)分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的普及與應(yīng)用,將具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文以DSP控制的2KW兩級式無變壓器光伏并網(wǎng)逆變器為設(shè)計目標(biāo),詳盡敘述了逆變器的設(shè)計過程。首先,在分析了國內(nèi)外逆變器發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上確立了逆變器的目標(biāo)參數(shù),并根據(jù)目標(biāo)參數(shù)確立了整體設(shè)計方案。硬件部分:主電路采用兩級式無變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制電路選用了DSP2812作為主控芯片??刂扑惴ú糠郑捍_立了最大功率點跟蹤(MaximumPowerPointTracki
4、ng,MPPT)控制算法、并網(wǎng)逆變控制策略、鎖相環(huán)(PhaseLockedLoop,PLL)同步鎖相算法、正弦脈寬調(diào)制(SinusoidalPulseWidthModulation,SPWM)生成與控制方式、PID控制算法。接著分模塊對逆變器進(jìn)行了硬件電路設(shè)計,包括硬件總體結(jié)構(gòu)、DC/DCBoost升壓電路參數(shù)、DC/AC全橋逆變電路參數(shù)、DSP核心板、DSP控制底板、IGBT驅(qū)動板、反激式開關(guān)電源板的設(shè)計,給出了具體的參數(shù)設(shè)計推導(dǎo)過程和電路原理圖。然后具體闡述了逆變器的MPPT控制算法、雙閉環(huán)并網(wǎng)逆變控制策略和SPLL控制算法。通過對擾動觀
5、察法的改進(jìn)并結(jié)合DC/DCBoost升壓電路的特點,實現(xiàn)了變步長占空比擾動法的MPPT控制算法;以對稱規(guī)則采樣SPWM波生成方法和增量式PI算法為基礎(chǔ),在DC/AC全橋逆變電路中實現(xiàn)了基于SPWM的雙閉環(huán)并網(wǎng)逆變控制策略;利用DSP的CAP捕獲單元,分頻率跟蹤和相位同步兩部分,實現(xiàn)了網(wǎng)壓的SPLL控制算法。最后對逆變器的軟件程序進(jìn)行了設(shè)計,包括DSP程序設(shè)計步騾和優(yōu)化方法、DSP資源分配、軟件總體規(guī)劃、主程序設(shè)計、子程序設(shè)計及ARM人機界面設(shè)計,給出了具體的軟件實現(xiàn)過程和程序流程圖。同時搭建了實驗平臺,對逆變器進(jìn)行了軟硬件集成實驗,得出了實驗
6、結(jié)果,并對結(jié)果進(jìn)行了分析。實驗結(jié)果表明所設(shè)計的逆變器基本達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計要求。關(guān)鍵詞:光伏;逆變器;DSP;智能化;雙閉環(huán);MPPT^BSTRACTABSTRACTWiththegradualreformofChinaenergystructureandnationalpolicies,distributedsmall—scalephotovoltaic(PV)powerhasgraduallyopeneduptotheentityandindividuals.Italsohasbecometheresearchhotspotowningto
7、itsadvantage.Asweallknown,PVgrid-connectedinverteristhekeylinkinthenetworkandpowersystem,SOthedesignofintelligent,efficient,andreliablesmall—scalephotovoltaicgrid.connectedinverterandpromotionofthepopularizationandapplicationofdistributedphotovoltaicpowergenerationhasveryim
8、portantpracticalsignificance.Inthisthesis,2KWandtwolevelsphotovoltaicgrid-connecte