光伏发电并网逆变器毕业论文(学术参考)

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《基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现》范文

《基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现》范文

《基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现》篇一一、引言随着能源危机与环境污染问题日益突出,可再生能源的利用逐渐受到广泛关注。

其中,光伏发电作为清洁、可持续的能源利用方式,已在全球范围内得到广泛应用。

然而,光伏发电的并网过程中,逆变器的设计与实现对于保证电力系统的稳定运行至关重要。

本文将探讨基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现,以提高光伏发电系统的效率和稳定性。

二、光伏发电预测技术在并网逆变器的设计与实现中,光伏发电预测技术起着关键作用。

通过预测光伏发电的功率、电压等参数,可以提前调整逆变器的工作状态,从而优化并网过程。

目前,常用的光伏发电预测技术包括基于历史数据的统计预测、基于物理模型的预测以及基于人工智能的预测等。

这些技术可以根据实际情况进行选择和组合,以提高预测的准确性和可靠性。

三、并网逆变器设计1. 设计要求并网逆变器的设计应满足高效性、稳定性、可靠性及易维护性等要求。

其中,高效性指的是在满足电网需求的前提下,将光伏发电系统的直流电能转换为交流电能的效率要高;稳定性则要求在各种工作条件下,逆变器都能保持稳定的输出;可靠性则要求逆变器具有较长的使用寿命和较低的故障率;易维护性则要求逆变器便于维修和更换部件。

2. 总体设计并网逆变器的总体设计包括主电路设计、控制电路设计、保护电路设计等。

主电路设计应考虑到电能的转换效率和电网的兼容性;控制电路设计应具备高性能的信号处理能力和抗干扰能力;保护电路设计则应具备过压、过流、欠压等保护功能,以确保系统的安全运行。

四、并网逆变器实现1. 硬件实现并网逆变器的硬件实现主要包括电路板的设计与制作、元器件的选型与采购、逆变器的组装与调试等。

在制作过程中,应遵循相关的安全规范和工艺要求,确保硬件的质量和可靠性。

2. 软件实现软件实现是并网逆变器的关键部分。

通过编写控制算法和程序,实现对逆变器的控制、保护和通信等功能。

在软件设计中,应考虑到实时性、稳定性和可扩展性等因素,确保软件能够满足系统的需求。

关于光伏发电及应用的毕业论文

关于光伏发电及应用的毕业论文

关于光伏发电及应用的毕业论文光伏发电是一种通过将太阳能转化为电能的技术,已经在全球范围内得到广泛应用。

光伏发电系统由太阳能电池板、逆变器和电网组成。

太阳能电池板是光伏发电系统的核心组件。

它是将太阳能转化为电能的关键。

太阳能电池板由多个太阳能电池组成,这些太阳能电池能够将太阳能转化为直流电。

太阳能电池板的效率越高,转化效率就越高。

逆变器是将直流电转化为交流电的设备。

大多数家庭和工业光伏发电系统使用的是交流电,所以逆变器在光伏发电系统中起着至关重要的作用。

逆变器将从太阳能电池板产生的直流电转换为用于家庭和工业用电的标准交流电。

光伏发电系统还包括电网。

通过将光伏发电系统连接到电网,多余的电力可以供电网使用,同时有需要时也可以从电网获取电力。

这种连接方式被称为"并网",可以帮助用户节省能源成本。

光伏发电在全球范围内得到广泛应用。

在一些发展中国家,光伏发电是解决能源问题的重要途径。

由于光伏发电系统可以利用太阳能,不需要燃料,因此对环境的影响较小。

此外,光伏发电系统还具有可再生能源的特点,可以帮助减少对传统能源的依赖。

在发达国家,光伏发电系统已经广泛应用于住宅和商业建筑。

通过安装光伏发电系统,用户可以自己产生电力,并减少对电网的依赖。

这不仅可以降低能源成本,还可以减少温室气体的排放。

然而,光伏发电系统也面临一些挑战。

首先,光伏发电系统的造价较高。

安装光伏发电系统的成本包括太阳能电池板、逆变器、电网连接等多个方面。

其次,光伏发电系统的效率还有提高的空间。

当前太阳能电池板的转化效率仍然有限,有待进一步提高。

此外,光伏发电系统的运营和维护也需要专业技术人员的支持。

总结起来,光伏发电是一种通过将太阳能转化为电能的技术。

光伏发电系统由太阳能电池板、逆变器和电网组成。

光伏发电系统已经在全球得到广泛应用,可以帮助解决能源问题,并减少对传统能源的依赖。

然而,光伏发电系统仍然面临一些挑战,包括成本较高和效率亟待提高等。

三相光伏并网发电系统研究本科生毕业设计论文

三相光伏并网发电系统研究本科生毕业设计论文

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:三相光伏并网发电系统研究毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日三相光伏并网发电系统研究摘要太阳能具有可持续发展和绿色环保两大优势,利用太阳能资源的发电方式逐渐受到了各国重视,我国近年来对此方面的研究投入了大量的人力物力。

本科毕业设计_太阳能光伏发电并网三相逆变器的设计

本科毕业设计_太阳能光伏发电并网三相逆变器的设计

目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国外的研究现状 (2)1.2.2 国内的研究现状 (2)1.3 光伏并网逆变器的发展趋势 (3)1.4主要研究内容 (3)2 光伏逆变器主电路的设计与工作原理 (4)2.1 光伏逆变器的基本结构 (4)2.2 逆变器的拓扑分类 (4)2.3 系统工作原理 (5)2.3.1 前级Boost升压电路的工作原理 (5)2.3.2 后级单相全桥逆变器的工作原理 (7)2.4 本章小结 (7)3 光伏阵列的最大功率点跟踪 (8)3.1 光伏阵列的输出特性 (8)3.1.1 光伏电池简介 (8)3.1.2 光伏电池的工作原理 (8)3.1.3 光伏电池的物理模型 (11)3.1.4 光伏电池的输出功率 (12)3.1.5 光伏阵列的温度特性和光电特性 (13)3.2 最大功率点跟踪法的比较与分析 (14)3.2.1 电导增量法 (15)3.2.2 干扰观测法 (17)3.2.3 固定电压跟踪法 (18)3.2.4 其他MPPT方法 (21)3.3 本章小结 (22)4 三相并网逆变器的控制策略 (22)4.1 并网逆变器的控制目标 (22)4.2 并网逆变器的原理 (23)4.3 并网逆变器控制策略的比较 (23)4.4 电流跟踪控制方式的比较 (24)4.4.1 电流滞环瞬时比较方式 (24)4.4.2 三角波比较方式的电流跟踪方式 (24)4.4.3 SVPWM电流控制方式 (25)4.5 SVPWM控制原理 (25)4.5.1 SVPWM的特点 (25)4.5.2 SVPWM的原理 (26)4.6 SVPWM的实现 (27)4.6.1 参考电压所在扇区的判断 (27)4.6.2 各个扇区开关持续时间的计算 (29)4.7 SVPWM控制的实现 (29)4.8 本章小结 (30)5 光伏并网逆变器的仿真 (30)5.1 恒定电压法MPPT跟踪的仿真实现 (31)5.1.1 固定电压法MPPT跟踪的仿真方法 (31)5.1.2 固定电压法MPPT仿真 (31)5.1.3 固定电压法MPPT仿真结果分析 (32)5.2 SVPWM控制的仿真 (33)5.2.1 SVPWM控制仿真方法 (33)5.2.2 SVPWM控制仿真电路 (34)5.2.3 SVPWM控制仿真结构分析 (35)5.3 本章小结 (36)6 结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1 绪论1.1 课题背景随着煤炭、石油等现有化石能源的频频告急和大量使用化石能源对生态环境造成严重的破坏,人类不得不尽快寻找新的清洁能源和可再生资源。

《基于Z源逆变器的光伏并网系统研究》范文

《基于Z源逆变器的光伏并网系统研究》范文

《基于Z源逆变器的光伏并网系统研究》篇一一、引言随着全球能源结构的转型和可再生能源的日益普及,光伏并网系统已成为现代电力系统的重要组成部分。

其中,Z源逆变器因其独特的电气特性和在光伏并网系统中的应用优势,逐渐成为研究的热点。

本文将重点研究基于Z源逆变器的光伏并网系统,探讨其工作原理、性能特点及其在实践中的应用。

二、Z源逆变器的工作原理与特点Z源逆变器是一种新型的逆变器结构,其核心在于独特的阻抗网络结构。

Z源逆变器的工作原理是通过阻抗网络将直流电源的电压升高,再通过逆变器将升压后的电压转换为交流电。

这种结构使得Z源逆变器具有较高的输入电压增益、较低的电流应力以及较好的可靠性等特点。

三、光伏并网系统的基本构成与工作原理光伏并网系统主要由光伏电池板、Z源逆变器、滤波器、电网等部分组成。

光伏电池板将太阳能转换为直流电,Z源逆变器则将直流电转换为交流电,并输出到电网中。

滤波器用于滤除输出电流中的谐波成分,保证输出电流的纯净性。

整个系统通过控制策略实现与电网的同步并网。

四、基于Z源逆变器的光伏并网系统研究4.1 系统设计在光伏并网系统中,Z源逆变器的设计是关键。

设计过程中需考虑系统的输入电压范围、输出功率、谐波抑制能力等因素。

同时,为了实现与电网的同步并网,还需要设计合适的控制策略。

4.2 性能分析基于Z源逆变器的光伏并网系统具有较高的输入电压增益和较低的电流应力,使得系统在宽范围输入电压条件下均能保持良好的性能。

此外,该系统还具有较高的效率、较低的谐波失真以及较好的可靠性等特点。

4.3 控制策略控制策略是实现光伏并网系统的关键。

通过合适的控制策略,可以实现系统与电网的同步并网,保证输出电流的纯净性。

常用的控制策略包括最大功率点跟踪(MPPT)控制、电压外环电流内环控制等。

五、实践应用与展望基于Z源逆变器的光伏并网系统已广泛应用于各类电力系统。

在实际应用中,该系统表现出较高的性能和稳定性,为可再生能源的推广和应用提供了有力的支持。

毕业设计(论文)光伏并网发电系统设计

毕业设计(论文)光伏并网发电系统设计

摘要随着社会生产的日益发展,对能源的需求量在不断增长,全球范围内的能源危机也日益突出。

地球中的化石能源是有限的,总有一天会被消耗尽。

随着化石能源的减少,其价格也会提高,这将会严重制约生产的发展和人民生活水平的提高。

可再生能源是满足世界能源需求的一种重要资源,特别是对于我们这个人口大国来讲更加重要。

其中太阳能资源在我国非常丰富,其应用具有很好的前景。

光伏并网发电系统是通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,并通过并网逆变器将直流电变为与市电同频同相的交流电,并回馈电网。

光伏并网发电系统的核心技术是并网逆变器,在本文中对于单相并网逆变器硬件进行了建摸及设计。

给出了硬件主回路并对各部分的功能进行了分析,同时选用TI公司的DSP芯片TMS320F2812作为控制CPU,阐述了芯片特点及选择的原因。

并对并网逆变器的控制及软件实现进行了研究。

文中对于光伏电池的最大功率跟踪(MPPT)技术作了阐述并提出了针对本设计的实现方法。

最后对安全并网的相关问题进行了分析探讨。

文章的主要内容如下:1.目前国内外光伏发电的现状和发展前景,并对光伏并网发电系统的功能、分类和特点作了简单介绍,对光伏并网发电系统建立了一个总体认识。

2.研究了光伏电池的基本发电原理和输出特性。

重点研究了光伏电池的输出特性和其影响因素,并得出相应的结论。

3.并网逆变器主要包括DC/DC及DC/AC两部分,文中分析了各部分设计重点,明确了选用TI公司的DSP芯片TMS320F2812作为控制CPU的原因及优点,同时给出了控制及软件实现方法。

4.光伏电池发电输出是非线性的,存在输出最大功率(CMPPT)跟踪问题。

本文阐述了常用的最大功率点跟踪方法,并结合本设计提出了改进方法。

使光伏电池工作于最大输出功率点上,获得高效功率输出。

5.在实际太阳能并网发电系统中,太阳能电池的输出及电网的电压是不断波动的,如何实现安全并网以及在运行中对各种故障的检测及报警进行了探讨,重点对“孤岛效应”进行了分析。

光伏发电并网逆变器毕业论文(学术参考)

光伏发电并网逆变器毕业论文(学术参考)
本文根据光伏发电阵列和逆变器结构特点,提出了依赖于DC-DC与DC-AC两级并网逆变器结构。由于DC-DC和DC-AC电路的相互具有独立的特性,分别分析了DC-DC和DC-AC,其中,重点分析的是DC-AC的工作原理。本文的重点是对并网逆变控制器进行设计,包括有逆变器的驱动电路设计、逆变器驱动电路的软件编程以及并网过程中直流侧欠电压、直流侧过电压、交流侧电流等硬件电路的设计。此外,该设计对主电路元件的参数的选择、系统的最大功率跟踪方法进行了详细的分析。
1.4
对光伏并网发电系统的研究与探索是非常有意义的,不仅在技术上可以更上一个台阶,在工程上取得经验,而且另外还能确定它在经济方面是可行的。光伏发电要是想进军到建筑市场和电力市场,那就必须发展并网光伏发电,光伏发电应用的规模只有达到了电力的规模,才能对能源的紧张和环境污染的抑制起到理想的作用。要想研究光伏并网发电系统,其重点应该落在并网发电的经济政策研究和具有商业化前景的实用技术和工业部件上。
发明了非晶硅太阳能电池
美国建成了7MW太阳能发电站
日本建成了1MW太能发电站
制定再生新能源发电与公共电力网并网法规(德国)
制定逆潮流供电与公共网并网法规(日本)
住宅用太阳光发电系统技术规程(日本)
RPS法(新能源法案)(日本)
1.3
目前我国的经济发展正处在繁荣时期,但是能源问题却是很严峻,在大多数城市中,由于现在的工厂燃烧大量的化石能源,环境恶化的趋势十分明显。由世界卫生组织(WHO)
表1-1光伏发电的历史
2000年公布,在世界上污染最严重的十个城市之中,中国占了八个,而且北京位居第七位。因此发展光伏并网发电会有助于提早解决这一问题。我国相关部门开始重视起来,国家科技部首先规划出有步骤的推进有关的科技创新研究、示范和产业化进程。在“八五”与“九五”期间,“光伏屋顶并网发电系统”已经被“国家科技公关计划”所列入,若干光伏屋顶并网发电系统示范工程分别建成在深圳和北京。现在我国仍然需要进口光伏并网发电的关键技术和设备,然而,为了面对巨大的国内需求,实现具有自我知识产权的高科技的发展相当关键,这是一个亟待解决的问题。具体的目的在光伏并网发电系统中表现在:(1)为了实现提高转换电能的质量,将太阳能光电转换组件阵列输出的直流电变化成为220V,频率为50Hz的单相正弦波,使电流与电压要有比较小的畸变率;(2)可以使系统变得更安全,如输入接反保护、输出短路保护、输出过载保护、直流过压保护、欠压保护、交流过压、“孤岛”保护。

单相光伏并网逆变器的研究本科毕业论文

单相光伏并网逆变器的研究本科毕业论文

摘要能源危机和环境问题的不断加剧,推动了清洁能源的发展进程。

太阳能作为一种清洁无污染且可大规模开发利用的可再生能源,具有广阔应用前景。

并且伴随“智能电网”理论的兴起,分布式电力系统正日益受到关注,光伏逆变系统作为分布式电力系统的一种重要形式,使得对该领域的研究具有重要的理论与现实意义。

论文在分析光伏逆变系统发展现状与研究热点的基础上,探讨了光伏逆变系统的主要关键技术,对直接影响光伏逆变系统的工作效率以及工作状态的最大功率点跟踪控制、光伏逆变器控制等技术进行了详细研究。

为研究光伏逆变系统,本文建立了一套完整的光伏逆变系统模型,主要包括光伏电池模块,前级DC/DC变换器,后级DC/AC逆变器,以及相应的控制模块。

为了提高系统模型的准确性及稳定性,论文设计了一种输出电压随温度光照改变的光伏电池模型,提出了一种基于Boost升压变换器的最大功率点跟踪(MPPT)控制策略,并且将正弦脉冲宽度调制技术(SPWM)应用于逆变器控制。

最后在Matlab/Simulink软件环境下搭建了光伏逆变系统的整体模型,完成系统性的实验验证。

经过仿真实验验证,所提出的光伏逆变系统设计方案正确可行,且输出达到了设计要求,为进一步实现并网功能提供了条件,具有较高的实用参考价值。

关键词:光伏电池;最大功率点跟踪;光伏逆变系统;正弦脉冲调制技术ABSTRACTWith intensify of the energy crisis and environmental problems, the development of clean energy has got a promotion. The solar energy has a broad application because of its friendly-environmental advantage and renewable property. With the proposition of the Smart Grid, Distributed Power System has earned more attention. As an important form of Distributed Power System, photovoltaic inverter system is the key of the research in this field.This paper discusses the key techniques of photovoltaic inverter system on the basis of analysis of development and research hotspot of PV inverter system and traverses the main techniques such as maximum power point tracking (MPPT) which has a direct influence on work efficiency and work condition and technology of PV inverter.In order to research PV inverter system, this paper builds an integral model, including PV battery model and DC/DC converter and DC/AC single phase inverter as well as corresponding control models. In order to improve the validity and the stability of the system, the paper uses a PV battery model whose output voltage changes with intensify of the illumination and the real time temperature. And this paper proposes a control method of MPPT on the basis of Boost converter and applies the Sinusoidal PWM in single phase inverter control. At last, we will build an integral PV inverter system by using Matlab/Simulink software, to get a verification and validation.Through many simulation experiments, the proposed photovoltaic inverter system design is correct and feasible. And the output indicators meet the design requirements. The system paves the road to the further implement and grid connection and has a high practical value.KEY WORDS: PV battery;maximum power point tracking (MPPT);PV inverter system;sinusoidal pulse width control (SPWM)目录第1章绪论 (1)1.1课题背景及意义 (1)1.2光伏并网逆变器技术简介 (2)1.3光伏并网逆变器的国内外现状及发展趋势 (3)1.4本文主要研究内容 (4)第2章光伏并网逆变系统分析 (5)2.1逆变器拓扑结构 (5)2.2并网逆变器输入方式 (5)2.3并网逆变器的隔离方式 (6)2.4 并网逆变系统的方案及其工作原理 (7)2.4.1光伏电池的原理及数学模型 (8)2.4.2前级Boost升压电路工作原理 (10)2.4.3后级单相全桥逆变器的工作原理 (11)2.5最大功率点跟踪模块的原理及分析 (12)2.5.1最大功率点跟踪原理 (12)2.5.2 爬山法 (13)2.6本章小结 (15)第3章光伏并网逆变器的控制及实现 (16)3.1并网逆变器的SPWM技术 (16)3.1.1 SPWM调制技术原理 (16)3.1.2单相单极性SPWM逆变器 (17)3.1.3单相双极性SPWM逆变器 (17)3.2光伏并网逆变器的输出控制 (18)3.2.1并网逆变器的控制目标 (18)3.2.2并网逆变器的输出控制模式 (18)3.3并网电流闭环控制系统数学模型 (21)3.4本章小结 (24)第4章基于SPWM的并网系统MATLAB/Simulink仿真 (25)4.1单相光伏并网逆变系统的仿真 (25)4.2光伏电池模型仿真 (25)4.3并网逆变系统的仿真 (27)4.4系统仿真结果及分析 (28)结论 (30)参考文献 (31)致谢 .............................................................................. 错误!未定义书签。

光伏发电逆变器 毕业设计 论文

光伏发电逆变器 毕业设计 论文

摘要随着太阳能光伏发电产业在我国的推广和普及,国内对并网逆变器的需求必将越来越大,仅仅依靠进口已很难解决日益增长的巨大需要。

因此,研制完全实用化、工程化的太阳能光伏并网逆变器成为该领域急需解决的问题,存在着广阔的市场前景。

在此背景下,本文对正弦波并网逆变器的软硬件系统设计、控制算法研究和系统仿真等方面进行了深入探索。

首先介绍了国内外光伏发电产业的现状和广阔的前景,详细分析了并网逆变电路的拓扑结构和工作原理,讨论了全桥逆变电路直流侧和交流侧滤波器的设计思路,并推导出逆变电路关键参数的计算公式。

其次分析了单相电压控制和单相电流控制的不足,采用了基于DSP软件算法的电流电压双闭环控制技术。

比较几种常用的光伏电池最大功率点跟踪方法,采用能够快速、准确跟踪光伏电池最大输出功率点的电导增量法来实现最大功率点的跟踪。

为了使并网电流和电网电压同频、同相,需要使用锁相环技术。

本文详细分析了软件锁相环的原理,并结合实际系统设计方案和绘制软件流程图。

本文对孤岛效应的含义及相关标准进行了说明,分析了产生孤岛效应的原因和危害,证明了添加反孤岛保护的必要性,并分别对孤岛效应的主动和被动检测法进行了比较,用MATLAB仿真工具对本文所采用的主动频率偏移法进行了仿真验证。

最后,根据系统总体设计要求,对并网逆变器控制电路、驱动电路和保护电路进行了详细的设计,并制作了基于DSP控制的3kW光伏并网逆变器样机。

通过实验表明,所采用的控制策略和设计的硬件电路能够满足设计要求,统可安全、稳定运行。

关键词光伏逆变器:DSP 最大功率点跟踪软件锁相环孤岛效应AbstractWith the promotion and popularization of solar photovoltaic,there will be a greater demand for grid-connected inverters in our country.The increasing demand for grid-connected inverters has become a problem which can not be solved only by means ofimport.An urgent problem to be solved is that the study and design of the photovoltaic grid-connectedinverters must be fully practical in use and in manufacture,and therefore there are desirable market prospects of the above-mentioned products.In this paper,the grid-connected inverter is explored in the hardware design,control algorithm research,simulation and so on.First of all,the present situation and broad prospect of photovoltaic industry at homeand abroad are introduced.The topology and working principle of grid-connected inverter circuit are analyzed in detail.And the design ideas and processes of the filters on both DC and AC sides are discussed;moreover,the formulas of the key parameters of the maincircuit are derived.Next,the current and voltage dual closed-loop control based on software algorithms of DSP is chosen by analyzing the deficiencies of voltage control and current contro1.The arithmetic of incremental conductance of MPPT of grid-connected system realizes the tracking of MPPT by comparing with several methods of MPPT of grid-connected system.APLL(Phase Locked Loop)is needed in order to keep the same frequency and phasesynchronous to the grid.In this paper, the SPLL(soft PLL)principle is analyzed in detail,the design scheme and software flow charts are given based on practical system.Then,the meanings and the criteria of the anti-islanding are explained and the causes and disadvantages of anti-islanding are analyzed.And it tries to prove the necessity to add protection of anti—islanding in this paper.The active and passive detecting methods of anti—islanding are analyzed;moreover, the anti-islanding of active frequency drift method is simulated and confirmed by MATLAB.Finally, according to the requirement of system design,the grid-connected invertercontrol circuit,drive circuit and protection circuit are designed in great detail and a sample of 3kW grid-connected photovoltaic generator based on DSP is designed and made.Test results show that the control strategy and the designed circuit can satisfy the design requests and the system can work safely and stably.Key words photovoltaic inverter;DSP maximum power point tracking soft PLL anti—islanding目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1 光伏发电系统简介 ................................................................................ 错误!未定义书签。

光伏单相逆变器并网控制技术研究论文(含中英文翻译)

光伏单相逆变器并网控制技术研究论文(含中英文翻译)

本科毕业设计(论文)单相逆变器并网技术研究本科毕业设计(论文)单相逆变器并网技术研究摘要随着“绿色环保”概念的提出,以解决电力紧张,环境污染等问题为目的的新能源利用方案得到了迅速的推广,这使得研究可再生能源回馈电网技术具有了十分重要的现实意义。

如何可靠地、高质量地向电网输送功率是一个重要的问题,因此在可再生能源并网发电系统中起电能变换作用的逆变器成为了研究的一个热点。

本文以全桥逆变器为对象,详细论述了基于双电流环控制的逆变器并网系统的工作原理,推导了控制方程。

内环通过控制LCL滤波中的电容电流,外环控制滤波后的网侧电流。

大功率并网逆变器的开关频率相对较低,相对于传统的L 型或LC 型滤波器,并网逆变器采用LCL 型输出滤波器具有输出电流谐波小,滤波器体积小的优点,在此基础上本系统设计了LCL滤波器。

本文分析比较了单相逆变器并网采用单闭环和双闭环两种控制策略下的并网电流,并对突加扰动情况下系统动态变化进行了分析。

在完成并网控制系统理论分析的基础上,本文设计并制作了基于TMS320LF2407DSP的数字化控制硬件实验系统,包括DSP 外围电路、模拟量采样及调理电路、隔离驱动电路、保护电路和辅助电源等,最后通过MATLAB仿真软件进行验证理论的可行性,实现功率因数为1的并网要求。

关键词并网逆变器;LCL滤波器;双电流环控制;DSP本科生毕业设计(论文)AbstractWith the concept of”Green and Environmental Protection”was proposed.All kinds of new energy exploitation program are in the rapid promotion,which is in order to solve the power shortage,pollution and other issues.It makes exploring renewable energy feedback the grid technology has a very important practical significance.How to deliver power into the grid reliably and quality is an important problem,the inverter mat Can transform the electrical energy in the system of the renewable resource to be fed into the grid is becoming one of the hot points in intemational research.Based on the bridge inverter the analysis of the working principle and the deduction of the control equation have been presented. The strategy integrates an outer loop grid current regulator with capacitor current regulation to stabilize the system. The current regulation is used for the outer grid current control loop. The frequency of switching is slower in the high power grid-connected inverter. Compared with tradition type L or type LC, output filter and output current‟s THD of type LCL are all smaller.So on this basis, the system uses the LCL filter. This paper compares the net current of the single-phase inverter and net single loop and double loop under two control strategies, and the case of sudden disturbance of the dynamic change of the system.In complete control system on the basis of theoretical analysis, design and production of this article is based on TMS320LF2407DSP‟s digital control hardware test system, including the DSP external circuit, analog sampling and conditioning circuit, isolation, driver circuit, protection circuit and auxiliary power, etc., via MATLAB software to validate the feasibility of the theory. Achieve power factor is 1 and network requirements.Keywords Grid-connected inverter;LCL filter; Double current loop control;DSP目录摘要......................................................... III Abstract ...................................................... II 第1章绪论. (1)1.1国内外可再生能源开发的现状及前景 (1)1.1.1 可再生能源开发的现状及前景 (1)1.1.2可再生能源并网发电系统 (3)1.2并网逆变器的研究现状及趋势 (4)1.3本文的结构及主要内容 (6)第2章单相并网逆变器总体设计 (8)2.1并网逆变器组成原理及主体电路硬件设计 (8)2.1.1 系统逆变主体电路拓扑结构及原理 (8)2.1.2 系统主体电路参数设计 (9)2.2逆变器的SPWM调制方式分析 (10)2.3LCL滤波器的设计 (14)2.3.1 利用隔离变压器漏感确定LCL滤波 (14)2.3.2 LCL滤波器数学模型及波特图分析 (15)2.3.3 LCL滤波器的参数设计 (16)2.4并网控制策略的提出 (18)2.4.1 电流型并网模型分析 (18)2.4.2 几种控制方法分析 (20)2.4.3 使用双电流闭环控制策略 (23)2.5本章小结 (25)第3章系统仿真及结果分析 (26)3.1单相逆变器开环仿真 (26)3.2单相逆变器并网单闭环仿真分析 (27)3.3基于双电流环的单相逆变器并网仿真分析 (28)3.4突加扰动时系统动态分析 (29)3.5本章小结 (31)第4章数字化并网控制系统硬件设计 (32)4.1基于DSP的并网控制系统整体设计 (32)4.2系统电路设计 (33)4.2.1 DSP外围电路设计 (33)4.2.2 模拟信号采样电路 (34)4.2.3 隔离、驱动电路 (36)4.2.4 多功能控制电源设计 (37)4.2.5 保护电路设计 (38)4.3本章小结 (38)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (42)附录1 (43)附录2 (52)附录3 (59)第1章绪论第1章绪论1.1 国内外可再生能源开发的现状及前景1.1.1可再生能源开发的现状及前景自20世纪50年代以来,随着经济活动的增加,世界能源消耗急剧上升,世界能源消耗增长了20倍。

《基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现》范文

《基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现》范文

《基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现》篇一一、引言随着社会对清洁能源需求的不断增长,光伏发电技术正日益成为重要的可再生能源供应方式。

其中,光伏并网发电系统能够更有效地将太阳能转换为电能,为现代社会的能源供应提供了有效补充。

因此,设计与实现高效、可靠的基于光伏发电预测的并网逆变器,对于提高光伏发电系统的性能和效率具有重要意义。

本文将详细介绍基于光伏发电预测的并网逆变器的设计与实现过程。

二、系统设计1. 需求分析首先,根据实际应用场景和需求,我们明确了系统的基本功能:接收光伏发电预测数据,实时调整逆变器工作状态以适应不同的光照条件;确保电能的高效转换与稳定的并网输出。

同时,为了实现系统的高效性、可靠性和智能化,还需对系统的各项指标进行优化。

2. 总体架构设计系统主要由光伏发电预测模块、控制模块、并网逆变器模块和通信模块组成。

其中,光伏发电预测模块负责根据气象数据预测未来一段时间内的光伏发电量;控制模块负责根据预测数据调整逆变器的工作状态;并网逆变器模块负责将光伏直流电转换为交流电并入电网;通信模块则负责各模块之间的数据传输与交互。

三、硬件设计1. 光伏发电预测模块该模块采用高性能的微处理器和传感器,实时采集环境光照、温度等数据,并通过算法预测未来一段时间内的光伏发电量。

此外,该模块还具备数据存储功能,以便后期对历史数据进行分析和优化。

2. 控制模块控制模块采用先进的数字信号处理技术,接收光伏发电预测数据,根据预测结果实时调整逆变器的工作状态,如开关机、工作模式等。

此外,该模块还具备过流、过压、欠压等保护功能,确保系统的安全稳定运行。

3. 并网逆变器模块该模块采用高效率的逆变器电路和先进的控制算法,将光伏直流电转换为交流电并入电网。

同时,该模块还具备低谐波失真、高功率因数等特点,确保电能质量的同时提高系统效率。

4. 通信模块通信模块采用高速、稳定的通信协议,实现各模块之间的数据传输与交互。

此外,该模块还具备远程监控和故障诊断功能,方便用户对系统进行远程管理和维护。

3KW光伏并网逆变器的软件毕业设计设计论文

3KW光伏并网逆变器的软件毕业设计设计论文

3KW光伏并⽹逆变器的软件毕业设计设计论⽂XX⼤学毕业设计(论⽂)题⽬: 3KW光伏并⽹逆变器的软件设计指导教师:职称:教授学⽣姓名:学号:专业:院(系):完成时间: 2010年5⽉2010 年 5 ⽉ 26 ⽇摘要太阳能作为当前⼈类最理想环保的新能源之⼀,⼰经得到⼈类越来越⼴泛的应⽤。

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。

⾸先,本⽂介绍了光伏并⽹逆变器的⼯作原理与分类。

其次,本⽂采⽤有效值外环、瞬时值内环的控制⽅法,既保证了逆变器输出的静态误差为零,⼜保证了逆变器良好的输出波形。

随后,本⽂详细讨论了并⽹过程中的软件锁相环技术,对锁相环电路的组成、⼯作原理进⾏了研究。

最后,采⽤TI公司的TMS320LF2407A作为主控芯⽚,完成了预期的设计。

关键词:光伏;并⽹发电;SPWM;软件锁相环;⾃动控制AbstractAs one of the optimal new energy sources, the solar energy has been applied more and more widely by human being. And the grid-connected photovoltaic inverter is one of the necessary equipment of the grid-connected photovoltaic system.The grid-connected photovoltaic inverter is a equipment which transform the DC from the solar cell to AC according with the grid and transports it to the public grid. According to different standard, the structure of the grid-connected photovoltaic inverter is various. This paper introduces a kind of line frequency isolated inverter.Firstly, this paper introduces the principium and sort of grid-connected photovoltaic inverter.Secondly, by using the control method of virtual value outer loop and instantaneous value inner loop,we can eliminate the static error, and make the output waveform well.Subsequently,soft PLL was introduced in detail. The structure of Phase locked loop circuit and operating principle were researched.Finally, TMS320LF2407A of TI incorporated is used as the main controller. We finally finish the desired design.Key words: photovoltaic; grid-generation; SPWM; soft phase-locked-loop; Automatic control⽬录摘要............................................................................................I ABSTRACT..................................................................................II 第⼀章绪论.. (1)1.1课题的研究背景与意义 (1)1.2 系统总体⽅案 (1)1.3 本⽂主要的研究内容 (2)第⼆章光伏并⽹逆变器控制策略的研究 (3)2.1 光伏并⽹逆变器的分类 (3)2.2 光伏并⽹逆变器控制⽬标 (4)2.3 基于SPWM的电压/电流型并⽹逆变器控制的研究 (5)2.3.1 控制系统数学模型 (5)2.3.2 PI参数的设计 (6)2.3.3 基于SPWM的电压/电流型并⽹逆变器的控制⽅法 (8)2.3.4 SPWM信号的产⽣原理 (10)2.4 并⽹逆变器中同步锁相环的研究 (11)2.4.1 软件锁相环的基本原理 (12)2.4.2基于光伏并⽹控制的软件锁相环的⼯作原理 (12)2.4.3 并⽹控制中的锁相算法分析 (13)2.5 本章⼩结 (14)第三章光伏并⽹发电系统软件设计 (15)3.1 系统主程序流程图 (15)3.2 定时器中断⼦程序 (17)3.3 软件锁相环的设计 (19)3.4 控制系统软件抗⼲扰措施 (22)3.5 本章⼩结 (23)第四章总结与展望 (24)致谢 (25)参考⽂献 (26)附录:⽂献翻译 (27)原⽂ (27)⽂献翻译 (35)第⼀章绪论1.1课题的研究背景与意义能源是⼈类社会⽣存和发展的动⼒源泉。

光伏电源逆变器的设计(毕业设计论文)

光伏电源逆变器的设计(毕业设计论文)

光伏电源逆变器的设计摘要随着传统的三大化石能源日渐枯竭,绿色能源的开发和利用将会得到空前的发展,太阳能作为世界上最清洁的绿色能源之一,起并网发电备受世界各国普遍关注。

而光伏并网发电系统的核心部件,如何可靠的高质量地向电网输送功率尤为重要,因此在可再生能源并网发电系统中起点能变换作用的逆变器成为了研究的一个热点。

为此本文仍然采用“全桥逆变+LC滤波+工频升压”的逆变电源设计方案。

整个系统设计分为SPWM波形产生电路、H桥驱动及逆变电路、欠压过流保护电路。

在SPWM波形产生环节,本文采用脉宽调制芯片SG3525的为核心。

由文氏桥振荡电路产生50Hz的正弦波基准信号。

然后经过精密整流、放大等处理输入到SG3525的补偿信号端,从而输出SPWM波。

最后进行死区延时,输入到驱动电路中。

在驱动电路设计环节中,本文采用两片IR2110半桥驱动芯片构成全桥驱动电路。

输出侧逆变电路中开关管选用耐压值高的MOSFET。

然后经过工频变压器进行升压到市电,供家用电器使用。

对输入、输出进行采样,实时监控是否欠压、过流,进行保护动作。

最后,给出额定功率为500W(输入电压12V输出交流220V)的单相逆变器样机的试验波形。

关键词:光伏电源,逆变器,SPWM,SG3525,IR2110DESIGN OF PV POWER INVERTERABSTRACTIn recent years, photovoltaic technology has broad application. As our country's new energy law enacted, the photovoltaic power system in our country will have a broader space for development. Inverter is an important component in PV system. Its performance has great influence on the application of photovoltaic system. Currently, the domestic pure sine wave output inverter mainly uses 50Hz transformer for raising the output voltage, this paper is still developed an inverter by using the “Full-bridge circuit + LC filter + Isolator transformer”design proposal. The whole system is divided into SPWM waveform generator circuit, H bridge driver circuit and the inverter circuit, low voltage and over-current protection circuit.In SPWM waveform generation part, this paper uses SG3525 PWM chip core. The Wien bridge oscillation circuit generates 50Hz sine reference signal. After this signal precision rectification, amplification and other processing of the compensation signal input to the SG3525-side, so this part output the SPWM wave. Finally, the SPWM signals enter into the driving circuit after dead-time delay.In the design of drive circuit part, using two IR2110 half-bridge driver chips constitute a full-bridge driver circuit. The output side of inverter switch circuit selects high voltage value MOSFET. Then through 50Hz transformer, boost to the mains for household appliances. Testing the samples of the input and output voltage, real-time monitoring is under-voltage, over current, protection action.Finally, rated power for 500W (Input voltage 12V, Output communication 220V) single-phase ac inverter prototype test waveforms have been given.KEY WORDS:PV power, Inverter, SPWM, SG3525, IR2110目录前言 (1)第1章系统设计概述 (3)§1.1 光伏电源逆变器的基本结构和设计要求 (3)§1.1.1 系统的基本结构 (3)§1.1.2 系统的基本设计要求 (3)§1.2 系统电源设计 (4)§1.3 逆变电路 (4)§1.3.1 逆变电路的基本工作原理 (4)§1.3.2 电压型逆变电路 (5)§1.4 SPWM调制技术 (5)§1.4.1 理论基础 (6)§1.4.2 单极SPWM调制方式 (6)§1.4.3 双极性SPWM调制方式 (8)第2章SPWM调制电路 (9)§2.1 SG3525芯片介绍 (9)§2.1.1 功能结构 (9)§2.1.2 SG3525特性 (9)§2.2 单极性SPWM调制电路 (11)§2.2.1 SPWM调制电路结构 (11)§2.2.2 正弦波发生器 (11)§2.2.3 精密整流电路 (13)§2.2.4 误差放大及加法电路 (14)§2.2.5 SPWM调制 (15)§2.2.6 时序控制电路 (17)第3章逆变电路 (19)§3.1 IR2110芯片介绍 (19)3.1.1功能结构 (19)§3.1.2 IR2110特性 (20)§3.2 驱动电路设计 (21)§3.3 输出滤波器设计 (23)§3.4 保护电路设计 (24)第4章系统调试 (27)§4.1 信号板电路的调试 (27)§4.2 信号板与H桥联调 (29)§4.3 保护电路调试 (30)结论 (32)参考文献 (33)附录 (36)前言逆变器(INVERTER)就是一种直流电转化为交流电的装置,一般是把直流电逆变成220V交流电。

《基于Z源逆变器的光伏并网系统研究》范文

《基于Z源逆变器的光伏并网系统研究》范文

《基于Z源逆变器的光伏并网系统研究》篇一一、引言随着科技的不断进步和能源结构的调整,可再生能源越来越受到人们的关注。

其中,光伏发电作为绿色、清洁的能源,已经在全球范围内得到广泛应用。

而Z源逆变器作为一种新型的逆变器结构,具有较高的输入电压增益和良好的系统稳定性,因此在光伏并网系统中得到了广泛的应用。

本文旨在研究基于Z源逆变器的光伏并网系统,分析其工作原理、性能特点及优化方法,为实际应用提供理论支持。

二、Z源逆变器的工作原理Z源逆变器是一种新型的逆变器结构,其基本原理是通过在直流电源和逆变桥之间加入一个阻抗网络,实现输入电压的升高和功率因数的改善。

Z源逆变器具有较高的输入电压增益,可以有效提高系统的电压传输能力。

此外,Z源逆变器还具有较好的系统稳定性,能够在负载变化时保持较好的输出性能。

三、光伏并网系统概述光伏并网系统是将光伏发电系统与电网相连,将产生的电能直接输送到电网中。

光伏并网系统具有较高的发电效率和较好的系统稳定性,是当前可再生能源领域的研究热点。

在光伏并网系统中,Z源逆变器作为关键设备之一,其性能直接影响整个系统的运行效果。

四、基于Z源逆变器的光伏并网系统研究基于Z源逆变器的光伏并网系统具有以下特点:1. 输入电压增益高:Z源逆变器能够提高系统的输入电压增益,从而提高系统的电压传输能力。

2. 系统稳定性好:Z源逆变器具有较好的系统稳定性,能够在负载变化时保持较好的输出性能。

3. 适应性强:Z源逆变器能够适应不同类型的光伏电池,具有较广的适用范围。

针对基于Z源逆变器的光伏并网系统,本文进行了以下研究:1. 系统结构设计:根据实际需求,设计合理的系统结构,包括Z源逆变器的参数选择、滤波器的设计等。

2. 控制策略研究:针对Z源逆变器的控制策略进行研究,包括MPPT(最大功率点跟踪)控制、并网控制等。

3. 性能分析:对系统的性能进行分析,包括输入电压增益、系统稳定性、效率等。

4. 实验验证:通过实验验证理论分析的正确性,并对系统进行优化。

《基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现》范文

《基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现》范文

《基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现》篇一一、引言随着全球能源结构的转变,可再生能源的利用日益受到重视。

其中,光伏发电作为绿色能源的重要组成部分,已逐渐成为解决能源危机和环境污染问题的重要途径。

然而,光伏发电的出力受气候、温度等外部因素影响较大,如何有效管理和优化这一分布式电源,并将其稳定地接入电网,成为了研究的热点。

为此,本文提出了基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现方案。

二、光伏发电预测技术光伏发电预测是并网逆变器设计的基础。

通过收集历史气象数据、光照强度、温度等数据,结合机器学习算法,可以对未来一段时间内的光伏发电出力进行预测。

预测模型应具备较高的准确性和实时性,以便为并网逆变器的控制策略提供依据。

三、并网逆变器设计1. 硬件设计并网逆变器的硬件设计主要包括主电路、控制电路和保护电路。

主电路采用全桥拓扑结构,以提高逆变效率;控制电路采用数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)等高性能芯片,实现快速、准确的控制;保护电路则包括过流、过压、欠压等保护功能,确保系统安全稳定运行。

2. 控制策略设计控制策略是并网逆变器的核心。

根据光伏发电预测结果,结合电网电压、频率等参数,制定合理的控制策略。

在光伏发电出力较高时,通过调整逆变器的输出功率,实现与电网的平稳并网;在光伏发电出力较低或不稳定时,通过调整逆变器的运行模式,保证电网的稳定性和供电质量。

四、实现过程在硬件设计和控制策略设计的基础上,进行并网逆变器的实现。

首先,根据设计要求制作电路板、安装元器件;其次,编写控制程序,实现逆变器的智能控制;最后,进行系统调试和性能测试,确保并网逆变器满足设计要求。

五、实验与结果分析为了验证并网逆变器的性能,进行了实际运行实验。

实验结果表明,该并网逆变器具有较高的转换效率和稳定性。

在光伏发电出力预测准确的情况下,能够实时调整输出功率,实现与电网的平稳并网。

在面对外部因素干扰时,该并网逆变器能够快速响应,保证电网的稳定性和供电质量。

《2024年三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》范文

《2024年三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》范文

《三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》篇一一、引言随着可再生能源的快速发展,光伏发电已成为当今社会绿色能源的重要组成部分。

三相光伏并网逆变器作为光伏发电系统中的关键设备,其稳定性和可靠性直接影响到整个系统的运行效率。

在面对电网故障时,逆变器能否实现故障穿越(Fault Ride-Through,FRT)技术,直接关系到电力系统的稳定性和供电的连续性。

因此,对三相光伏并网逆变器故障穿越技术的研究显得尤为重要。

二、三相光伏并网逆变器概述三相光伏并网逆变器是将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电并输入电网的核心设备。

它具备较高的转换效率,是保障系统高效、稳定运行的关键因素。

其基本原理是将太阳能电池板的输出电流进行逆变换,输出符合电网要求的交流电。

三、故障穿越技术及其重要性故障穿越技术是指在电网发生故障时,逆变器能够保持与电网的连接,并继续运行或短时间内恢复正常运行的技术。

这一技术的实施,不仅可以保证供电的连续性,减少对电力系统的冲击,还能有效避免因电网故障而导致的设备损坏。

因此,对于提高光伏发电系统的稳定性和可靠性具有重要意义。

四、三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究1. 故障检测与诊断技术准确的故障检测与诊断是实施故障穿越技术的前提。

通过实时监测逆变器的电压、电流等参数,结合先进的算法和模型,实现对故障的快速检测和定位。

此外,还可以通过分析逆变器的运行状态,预测可能出现的故障,提前采取预防措施。

2. 保护控制策略保护控制策略是故障穿越技术的核心。

在电网发生故障时,逆变器需要迅速采取措施,保护自身设备的同时,尽量保持与电网的连接。

这需要制定合理的保护控制策略,如限流策略、断开特定设备或自动切换到备用设备等。

此外,还可以利用能量管理系统实现能量转移和存储,降低系统因故障而受到的影响。

3. 恢复控制策略恢复控制策略是在故障处理后,使逆变器尽快恢复正常运行的关键。

这需要综合考虑系统状态、设备状态、电网状态等因素,制定合理的恢复方案。

光伏发电毕业论文---光伏发电并网逆变控制器系统的设计

光伏发电毕业论文---光伏发电并网逆变控制器系统的设计

本科毕业论文光伏发电并网逆变控器制系统的设计THE RESERCH ON PHOTO VOLTAIC GRII-CONNECTED INVERTER题目光伏发电并网逆变控制器系统的设计学生姓名学号 200814240119系别物电系专业电气工程及其自动化届别 2011指导教师职称讲师摘要 (3)第一章绪论 (4)1.1光伏发电并网逆变器的研究背景及现状 (4)1.2光伏发电并网逆变器研究的目的 (5)第二章光伏发电并网逆变控制系统的理论分析 (7)2.1太阳能发电并网系统总拓扑图 (7)2.2逆变器的电路原理 (8)2.2.1 逆变器的电路原理 (8)2.2.2 逆变器的逆变传统技术 (8) (10)2.3 并网逆变 (11)2.3.1 电路结构 (11)2.3.2 系统的总体方案 (11)2.3.3 前级boost电路的工作原理 (11)2.3.4主电路参数的选取 (13)光伏系统最大功率跟踪的方法 (15)逆变器驱动电路 (17)第三章硬件电路 (19)第四章系统软件设计 (21)4.1 基于AT89C51的系统软件设计 (21)4.2 系统的主程序流程图 (24)4.3逆变控制程序设计 (24)4.4中断和键盘子程序设计 (27)参考文献 (31)摘要世界环境的日益恶化和传统能源的日渐枯竭,促使了对新能源的开发和发展。

具有可持续发展的太阳能资源受到了各国的重视,各国相继出台的新能源法对太阳能发展起到推波助澜的作用。

其中,光伏并网发电具有深远的理论价值和现实意义,仅在过去五年,光伏并网电站安装总量已达到数千兆瓦。

而连接光伏阵列和电网的光伏并网逆变器便是整个光伏并网发电系统的关键。

本文根据逆变器结构以及光伏发电阵列特点,提出了基于DC-DC和DC-AC两级并网逆变器的结构。

基于DC-DC和DC-AC电路的相对独立性,分别对DC-DC和DC-AC 进行了分析,重点分析了DC-AC的工作原理。

并网逆变控制器设计是本文的重点,包括逆变器驱动电路的设计、逆变器驱动电路的软件编程以及并网过程中直流侧欠电压、直流侧过电压、交流侧电流等硬件电路的设计。

光伏并网逆变器控制方法研究(小论文)

光伏并网逆变器控制方法研究(小论文)

光伏并网逆变器控制方法研究【摘要】本文以3KW的家用型光伏并网发电系统为例,对光伏并网发电系统的核心——并网逆变器,进行控制策略的研究。

在MATLAB/SIMULIINK环境下建立光伏并网发电系统的数学模型,并选用电流滞环比较控制、无差拍控制、数字PID控制进行仿真研究。

仿真结果表明,三种控制策略都能得到符合并网要求的输出电流,其中无差拍控制得到的电流波形最佳。

【关键词】光伏并网,最大功率点跟踪,逆变控制,MA TLAB1绪论自世界上第一座光伏电站建立以来的40多年间,光伏发电产业的发展非常迅速。

截至2014年,全球的光伏装机总容量超过了160GW,我国的光伏装机总量也达到了28GW。

不过,在我国光伏产业发展迅速的背后,隐藏着光伏并网率低的问题。

针对这一问题,本文以3KW光伏并网发电系统为例,对并网逆变器的控制方法进行研究。

同时,对传统的逆变控制方法进行改进,以获得更好的逆变效果。

2光伏并网发电系统的组成如图2.1所示,本文采用的是双级式的单相光伏并网发电系统。

整个系统由光伏电池、DC/DC变换环节、DC/AC逆变环节和滤波器组成。

光伏电池输出的电能进入DC/DC变换环节进行升压,同时实现最大功率点跟踪;稳定的直流电压由DC/AC逆变成交流电流,经过LC滤波器后并入电网。

Grid图2.1 双级式单相光伏并网发电系统3MPPT算法最大功率点跟踪(MPPT)是指在温度、光照发生变化时,系统仍能使光伏电池的保持最大功率输出。

目前,常用的MPPT控制算法有恒定电压法、电导增量法、扰动观察法[1-2]和模糊控制[3]等。

本文采用的MPPT算法是一种改进的电导增量法,电导增量法的控制原理是:通过比较光伏阵列的瞬时导抗与导抗变化量的方法来实现对最大功率的跟踪;理论依据是光伏电池dP dU=,的P-V特性曲线是一条单峰的曲线,在最大功率点处功率对电压导数为0,即/0 dP dU的符号来确定增大或减小电压。

这种判断方法需要多判断一次dU的符通过判断/∙作为判断式,避免了分母为0的情况,号,增加了工作量。

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同核能、风能、化石能源等发电技术相比,光伏发电具有其自身的优势,可归纳为如下几点:
1)先进性的发电原理:直接由光子转化为电子,中间没有其他过程和机械运动,具有简洁的发电形式。
2)太阳能资源的无限性和分布特性:太阳能取之不尽、用之不竭,可以再生和洁净环保;太阳光无处不在,不需运输,最最重要的是没有任何国家能过将其垄断和控制。
Based on the inverter structure and array of photovoltaic power generation characteristics, based on the structure of the DC-DC and DC-AC two grid inverter.Based on the relative independence of the DC-DC and DC-AC circuits, respectively, on the DC-DC and DC-AC analysis, the focus of the working principle of the DC-AC.The grid inverter controller design is the focus of this article, DC inverter driver circuit design, software programming of the inverter driver circuit and grid side under voltage DC side voltage AC side current hardware circuit design.The selection of the main circuit component parameters, the system's maximum power point tracking method to do a detailed analysis.
光伏并网发电逆变控制器的设计
摘要
恶化的环境和世界传统能源的枯竭,促进了新能源的研究和发展。太阳能资源具有可持续发展的特点受到了很多国家的重视,为了发挥太阳能的作用,刺激太阳能产业的发展,许多国家出台了新能源法。其中,太阳能发电有深刻的理论意义和现实意义,仅在过去五年,数千兆瓦的太阳能并网电站得以安装。光伏并网逆变器、光伏阵列和太阳能电池是整个光伏并网发电系统的核心。
太阳能的一种重要利用形式就是太阳能光伏发电,我们利用太阳电池把能量从光能变为电能,伴随着现代科技的进步,光伏发电在我国以致于全世界内有很大的发展前途。太阳能电池工作的原理是利用半导体具有的光伏效应,就是在太阳光的照射下会产生光电压的现象。1954年美国的贝尔实验室首先发明出了以PN结为基本结构具有使用价值的晶体硅太阳电池,从此以后太用电池在太空领域技术中就得到了应用,现在在地面也逐渐得到推广应用。
KeywordPhotovoltaic grid;Inverter;Solar;Maximum Power Point Tracking
插图清单表格清单光源自并网发电逆变控制器的设计第1章
1.1
太阳能的能量是来自于太阳内部连续不断的核聚变。在地球表面上太阳光的辐射强度为1367km/㎡。我们生活的这个地球的赤道周长为40000km,所以我们大概可以计算出,地球可以获得173000TW的能量。人类维持生存需要这些能量。太阳这个能源是久远的、巨大的、无穷无尽的。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能以及部分潮汐能都来源于太阳;即使在地球上存在的化石原料,从本质上来说也是由远古时候的能量转化而来的,所以从广义来说,太阳能的定义范围比较广,太阳能从狭义的定义来说是指太阳辐射的光热、光电跟光化学之间的转换。
3)太阳能没有资源短缺跟耗尽问题:用到的主要的硅材料储存丰富,在地壳上出了氧元素之外的第二多的元素,多达26%。
本文根据光伏发电阵列和逆变器结构特点,提出了依赖于DC-DC与DC-AC两级并网逆变器结构。由于DC-DC和DC-AC电路的相互具有独立的特性,分别分析了DC-DC和DC-AC,其中,重点分析的是DC-AC的工作原理。本文的重点是对并网逆变控制器进行设计,包括有逆变器的驱动电路设计、逆变器驱动电路的软件编程以及并网过程中直流侧欠电压、直流侧过电压、交流侧电流等硬件电路的设计。此外,该设计对主电路元件的参数的选择、系统的最大功率跟踪方法进行了详细的分析。
关键词光伏并网;逆变器;太阳能;最大功率点跟踪
PV grid power inverter controller design
Abstract
Deteriorating world environment and traditional energy depletion, prompted the development of new energy and development.Sustainable development of solar energy resources by the national attention, countries have introduced new energy law play a role in fueling the development of solar energy.Among them, grid-connected PV has profound theoretical and practical significance, in the past five years alone, the photovoltaic power station installed total has reached thousands of MW. Connected PV array and grid photovoltaic grid-connected inverter is the key to the entire grid-connected PV system.
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