单相光伏逆变器系统设计(李纪伟)
单相光伏发电逆变系统主电路
单相光伏发电逆变系统主电路的设计The Main Circuit Design of Single-phase Photovoltaic Inverter System0 / 49毕业设计任务书题目单相光伏发电逆变系统主电路的设计一、设计内容光伏发电系统中,逆变系统是极其重要的环节,其可靠性直接影响光伏发电系统的正常运行。
逆变系统主电路采用单相单极性SPWM全桥式逆变电路(单相全桥+输出变压器隔离)拓扑结构,对主电路及IGBT吸收电路原理进行理论分析,并在MATLAB下进行建模仿真。
逆变系统主电路输出电能有大量高频谐波存在,而负载要求电能清洁无污染,因此,在主电路输出端加一个低通滤波器,滤除高频谐波。
二、设计条件逆变系统主电路的各项参数为:输入电压:230VDC--270VDC输出电压:220VAC输出额定电流:5A开关频率:17KHz最大输出功率:1.1kW三、基本要求1. 分析光伏发电逆变系统的工作原理,对系统进行总体设计;2.设计逆变系统主电路、参数计算、器件选型;3.主电路仿真实现;4. 设计缓冲电路,进行参数计算,缓冲电路仿真实现;5. 输出滤波器的设计。
四、应收集的资料及参考文献[1] 王兆安. 电力电子技术[M]. 北京: 机械工业出版社,2010.五、进度计划第1-2周开题报告第 3 周搜集资料,进行系统总体设计第4-6周设计主电路,参数计算,器件选型,主电路仿真实现第 7 周中期检查第9-13周设计缓冲电路,参数计算,仿真实现,输出滤波器的设计第14-15周答辩教研室主任签字时间年月日1 / 49毕业设计开题报告题目单相光伏发电逆变系统主电路的设计一、研究背景随着全球人口的增加以及工业的发展,人类对能源的需求越发的增多,但是,自然界的一次能源储量有限,能源危机迫在眉睫。
就连近代才发展起来的核能发电的原料铀的储量也是有限的,而且还存在着安全与污染的难题,同样不能解决长期的稳定的供电难题。
基于dsPIC30F3011的单相光伏并网逆变器设计
p h o t o v o h a i c i n v e r t e r a n d a d o p t s t h e B o o s t c i r c u i t a n d i mp r o v e d d i s t u r b a n c e o b s e r v a t i o n me t h o d t o r e a l i z e t h e MP P T p r o c e s s .I n t h e g r i d c o n n e c t i n g p r o c e s s ,t h e i n v e r t e r a d o p t s t h e v o l t a g e — c u r r e n t c l o s e d — l o o p c o n t r o l s t r a t e g y t o a c h i e v e g r i d c o n n e c t i o n t h r o u g h u n i t y p o we r f a c t o r .F i n a l l y,t h e s y s t e m c i r c u i t a n d c o n t r o l s o t f wa r e a r e g i v e n a n d t h e i n v e te r r g r e l i a b i l i t y i s v e r i f i e d t h r o u g h e x p e r i me n t s . Ke y wo r d s : g r i d — c o n n e c t e d p h o t o v o h a i c i n v e r t e r ;v o l t a g e — c u r r e n t c l o s e d — l o o p ;d s P I C 3 0 F 3 01 1 ;u n i t y p o w e r f a c t o r ;s o f t wa r e a n d h a r d w a r e d e s i g n
基于DSP控制的单相光伏并网逆变系统的设计
第36卷第4期继电器Vol.36 No.4 2008年2月16日RELAY Feb.16, 2008 基于DSP控制的单相光伏并网逆变系统的设计吴玉蓉,张国琴(武汉科技学院电子信息工程学院,湖北 武汉 430073)摘要:阐述了基于数字信号处理器TMS320F2812控制的单相光伏并网逆变系统的设计,该系统主要应用于小功率光伏并网发电系统。
分析了系统的结构和控制原理,设计了最大功率跟踪MPPT(Maximum power point tracking)算法和锁相环的软件设计流程图,构建了实验室样机。
实验结果表明并网电流波形良好,但含有少量的高次谐波,逆变器输出的电流基本与电网电压同频同相,并网的功率因数近似为1。
关键词:光伏;逆变;数字信号处理器Design of single phase photovoltaic grid-connected inverse system based on DSPWU Yu-rong, ZHANG Guo-qin(School of Electronic Engineering and Information,Wuhan University of Science and Engineering, Wuhan 430073,China)Abstract: This paper presents the design of single phase photovoltaic grid-connected inverse system based on the digital signal processor TMS320F2812 .The system mainly has application in the small power photovoltatic grid-connected generation system. The paper analyzes the constitute and control principle of the system and designs the software flow chart of MPPT(Maximum Power Point Tracking) algorithm and the phase lock loop. An experimental prototype is built up. The experimental results show the wave of grid-connected current is better except for a little amount high-order harmonical wave. The wave of grid-connected current has the same frequency and phase as the utility voltage. The power factor of grid-connected has reached to nearly 1.Key words: photovoltaic; inverse; digital signal processor中图分类号:TM76 文献标识码: A 文章编号: 1003-4897(2008)04-0051-030 引言随着科学技术的快速发展和人们生活水平的不断提高,人们对能源的需求量越来越多,而传统的化石能源日益枯竭,同时化石能源的过度开采严重破坏了生态环境,化石能源的利用严重污染着生活环境。
单相光伏并网逆变器的设计
单相光伏并网逆变器的设计
在设计单相光伏并网逆变器时,首先要确定逆变器的额定功率。
根据
光伏电池板的额定功率和数量,可计算出所需的逆变器功率。
此外,还需
要考虑逆变器的最大功率点跟踪(MPPT)性能,确保在不同的光照条件下
能够实时追踪光伏电池板的最大功率点,以提高系统的效率。
接下来,需要选择合适的逆变器拓扑结构。
目前常用的拓扑结构有单
级逆变器和多级逆变器。
单级逆变器结构简单,但效率较低,适用于小功
率应用;而多级逆变器结构复杂,但效率较高,适用于大功率应用。
根据
实际需求来选择适合的拓扑结构。
另外,在设计过程中还需要考虑到逆变器的控制策略。
一种常用的控
制策略是相位锁定环路(PLL)控制。
PLL控制可以确保逆变器输出的交
流电与公共电网同步,以避免发生干扰或相位不匹配。
此外,还需要考虑
到电流控制、电压控制、频率控制等方面的控制策略。
同时,逆变器的可靠性也是设计过程中需要考虑的重要因素。
在设计
中应选择可靠性较高的元件和材料,同时进行充分的散热设计,以确保逆
变器在长时间运行时不会过热受损。
最后,还需要在设计中考虑到逆变器的通信接口和监控系统。
逆变器
通常需要具备与电网通信以实现并网功能,并提供与用户的通信以方便监
控运行状态和故障诊断。
综上所述,单相光伏并网逆变器的设计需要考虑到逆变器的额定功率、拓扑结构、控制策略、可靠性以及通信接口等因素。
只有在全面考虑这些
因素的前提下进行设计,才能确保逆变器的性能和可靠性,并实现可持续
发展。
单级式单相太阳能光伏并网逆变系统的设计
直接电流控制一般有滞环电流控制、 双环电流控制、 神经网络 控制、 模糊控制、 空间矢量控制等方法。 综合各方面因素% 在此采用 改进型 &’() 并网逆变电流跟踪方式, 控制系统框图如图*所示, 图 中 !" 该信号由直流侧电压控制外环提供, !" 是实 " 是电流给定信号, 际的并网电流, #$% + & , 是 ’- 调节环节, #$’( + & , 是逆变环节, #) + & , 是 滤波环节, 根据相关技术资料可知逆变 #* + & , 是电网电压前馈环节。 器传递函数为: #$’( + & , . +,-. / 01 , 式中 01 为直流侧电压, 023! 为 023!
《电气自动化 》 1232 年第 41 卷 第 1 期
新能源发电控制技术
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单级式单相太阳能光伏并网逆变系统的设计
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光伏阵列的短路电流和开路电压易受日照强度和温度的影
毕业设计-单相光伏并网逆变器的控制原理及电路实现(DOC)
第一章绪论1.1 光伏发电背景与意义作为一种重要的可再生能源发电技术,近年来,太阳能光伏(Photovoltaie,PV)发电取得了巨大的发展,光伏并网发电已经成为人类利用太阳能的主要方式之一。
目前,我国已成为世界最大的太阳能电池和光伏组件生产国,年产量已达到100万千瓦。
但我国光伏市场发展依然缓慢,截至2007年底,光伏系统累计安装100MWp,约占世界累计安装量的1%,产业和市场之间发展极不平衡。
为了推动我国光伏市场的发展,国家出台了一系列的政策法规,如《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源十一五发展规划》等。
这些政策和法规明确了太阳能发电发展的重点目标领域。
《可再生能源中长期发展规划》还明确规定了大型电力公司和电网公司必须投资可再生能源,到2020年,大电网覆盖地区非水电可再生能源发电在电网总发电量中的比例要达到3%以上。
对于这一目标的实现,光伏发电无疑会起到非常关键的作用。
当下,我国地方和企业正积极共建兆瓦级以上光伏并网电站,全国已建和在建的兆瓦级并网光伏电站共11个(2008年5月前估计),典型的如甘肃敦煌10MW 并网光伏特许权示范项目,青海柴达木盆地的1000MW大型荒漠太阳能并网电站示范工程,云南石林166MW并网光伏实验示范电站。
可以预见,在接下来的几年里,光伏并网发电市场将会为我国摆脱目前的金融危机提供强大的动力,光伏产业依然会持续以往的高增长率,光伏市场的前景仍然令人期待。
光伏并网发电系统是利用电力电子设备和装置,将太阳电池发出的直流电转变为与电网电压同频、同相的交流电,从而既向负载供电,又向电网馈电的有源逆变系统。
按照系统功能的不同,光伏并网发电系统可分为两类:一种是带有蓄电池的可调度式光伏并网发电系统;一种是不带蓄电池的不可调度式光伏并网发电系统。
典型的不可调度式光伏并网发电系统如图1-1所示。
图1-1 不可调度式光伏并网发电系统从图1-1中可知,整个并网发电系统由光伏组件、光伏并网逆变器、连接组件、计量装置等组成,对于可调度式光伏并网发电系统还包括储能用的蓄电池组。
单级式单相太阳能光伏并网逆变系统的设计
单级式单相太阳能光伏并网逆变系统的设计摘要:转换效率是太阳能光伏并网逆变系统的关键技术问题。
当前,多级式变换的拓扑结构多被系统采用,尽管其结构控制较为简单,但由于变换级数的增加,难于提高该结构的转换效率。
因此,拥有高效低功耗、高可靠性、电路简单等诸多优点的单级式拓扑结构越来越成为太阳能光伏并网逆变系统设计的第一选择。
关键词太阳能;光伏;单级式拓扑结构;并网逆变系统;滤波近年来,为缓解常规能源消耗和能源结构不合理等问题,太阳能光伏发电作为新能源核心产业发展迅速,且逐渐以供应分布式能源的主体为目标。
并网系统与独立系统是太阳能光伏发电系统的两种主要方式,而并网系统主要被作为分布式或者集中式的太阳能发电站来应用。
光伏发电系统的储能设备使用的是蓄电池,并不与电网直接连接,白天储存其太阳能电池需要输出的电能,而夜晚向供电负荷直接提供电力。
本文就单级式单向太阳能光伏并网逆变系统进行分析讨论。
因单级式太阳能光伏并网逆变系统在控制时既要对并网电流的相位和幅值进行控制,且还要对太阳能电池最大功率点进行跟踪,因此,提高系统工作安全性和稳定性及整个系统的工作效率,是目前太阳能光伏并网逆变系统中主要面对的问题。
另外,由于控制系统相对复杂实际应用中较少采用该拓扑结构。
但与多级式系统相比,单级式系统工作效率要高许多,而工作效率是太阳能光伏发电系统中极其关键的。
随着现代数字信号处理技术以及电力电子技术的迅猛发展,克服系统拓扑结构带来的控制难题也成为可能。
1设计MPPT控制方案日照温度和强度会对光伏阵列的开路电压和短路电流造成影响,如带来系统效率降低等问题。
为了对太阳能进行充分利用,MPPT方式必须应用于并网逆变系统中,以便于在任何环境下,光伏阵列能够得到最大功率输出。
虽然有诸多光伏阵列的最大功率跟踪方法,但现阶段应用较多的有:模糊控制法、间歇扫描法、电导增量法、扰动观测法、恒定电压法等。
方法各有千秋,具体应用时要根据系统所处环境进行选择。
单相光伏并网逆变器的设计
武汉科技学院毕业设计(论文)任务书课题名称:单相光伏并网逆变器的设计完成期限:院系名称电子信息工程学院指导教师专业班级指导教师职称学生姓名院系毕业设计(论文)工作领导小组组长签字一、课题训练内容(1)通过毕业设计培养学生综合应用,巩固与扩展所学的基础理论和专业知识,培养学生独立分析、使用计算机解决实际问题的能力。
(2)通过毕业设计,培养学生正确的设计思想、理论联系实际的工作作风、严肃认真的科学态度、团结协作的团队精神;(3)训练收集查找太阳能光伏发电系统的中外文专业资料的阅读与翻译能力;(4)学习相关的背景知识,了解、熟悉单相光伏并网逆变器的工作原理及其结构。
(5)训练方案选择和比较能力;(6)训练工程设计及实验研究能力;(7)训练计算机编程及应用能力,提高学生计算机软件、硬件和应用系统设计和开发的能力;(8)通过对已完成的工作进行整理,以及毕业设计论文的撰写和毕业答辩,使学生的书面和口头表达能力得到进一步的训练和提高。
二、设计(论文)任务和要求(包括说明书、论文、译文、计算程序、图纸、作品等数量和质量等具体要求)(1)设计任务:主要研究单相光伏并网逆变器的设计以及相关电路实现。
(2)设计要求:①提交开题报告一份,提交时间3月20日左右,字数在2000~3000 字之间,内容需包含课题意义,所属领域的发展状况,本课题的研究内容、研究方法、研究手段和研究步骤以及参考书目等;②提交毕业设计论文一份,正文不得少于 10000 字,按照武汉科技学院毕业设计模版格式要求规范撰写;③翻译一篇与本课题相关的英文专业资料,其对应的中文翻译不得少于3000 字;④绘制各电路单元电路图,并做相关分析,说明;⑤做出相关底层软件的流程、框图,以及相关程序并在条件允许的情况下做出相应程序的软件仿真。
三、毕业设计(论文)主要参数及主要参考资料主要参考资料:[1] 杨军.太阳能光伏发电前景展望[J].沿海企业与科技,2005(8).[2] 林勇.太阳能光伏并网发电系统[J].上海电力,2005(1).[3] 赵玉文.21世纪我国太阳能利用发展趋势[J].中国电力,2000(9).[4] 杨海柱,金新民.最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究[[J].北方交通大学学,2004(4).[5] 张崇巍,张兴.PWM整流器及其控制[M].北京:机械工业出版社,2003.[6] 程曙,徐国卿.SPWM逆变器死区效应分析[J].电力系统及其自动化学报,2002(2).[7] 张雄伟,曹铁勇.DSP芯片的原理与开发应用[M].北京:电子工业出版社,2000.[8] 王念旭.DSP基础与应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001.[9] 杨海柱,金新民.最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究[J].北方交通大学学报2004,28(2).[10] 陈兴峰,曹志峰,许洪华等.光伏发电的最大功率跟踪算法研究[J]。
单相光伏逆变器并联系统的FCS-MPC策略研究
单相光伏逆变器并联系统的FCS-MPC策略研究随着清洁能源的需求和应用不断增加,光伏逆变器在分布式光伏发电系统中的作用日益凸显,成为当前研究的热点之一。
光伏逆变器通过将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电,实现对电网的输入,并满足家庭、工业等用户的电力需求。
而单相光伏逆变器并联系统是一种有效的方式,可以提高光伏系统的效率和可靠性。
单相光伏逆变器并联系统主要由多个单相光伏逆变器组成,通过并联的方式同时将直流电流转换为交流电流。
这种系统具有模块化和可扩展性的特点,能够灵活地适应不同容量和负载需求。
同时,光伏逆变器并联系统还能够提高系统的稳定性和可靠性,一台逆变器出现故障时不会影响整个系统的运行。
然而,单相光伏逆变器并联系统在实际应用中仍存在一些问题。
例如,当系统中存在不同功率的光伏电池板时,各个光伏逆变器的输出功率不平衡,造成能量损耗和电网负荷不均衡。
此外,光伏逆变器输出功率受到天气条件、负载变化等因素的影响,不稳定性较高。
因此,如何有效地实现光伏逆变器并联系统的调节和控制成为了研究的关键。
FCS-MPC(Frequency Containment System with Model Predictive Control)策略是一种基于模型预测控制的频率约束系统控制策略。
该策略通过建立系统的动态模型,预测输出频率的变化趋势,并根据频率波动的幅度和方向调整光伏逆变器的功率输出,以保持电网频率的稳定。
FCS-MPC策略通过优化逆变器的功率输出,最大限度地提高系统的功率利用率和稳定性。
在单相光伏逆变器并联系统中,采用FCS-MPC策略能够实现对系统的有效调节和控制。
首先,通过建立光伏逆变器的动态模型,预测系统的输出频率变化情况。
然后,根据电网频率波动的幅度和方向,调整各个光伏逆变器的功率输出,以实现对系统的动态调节。
最后,通过监测和反馈控制,实时调整光伏逆变器的功率输出,保持系统的稳定运行。
FCS-MPC策略在提高单相光伏逆变器并联系统的性能方面具有显著的优势。
单相2kW光伏并网逆变器及其信息管理系统设计的开题报告
单相2kW光伏并网逆变器及其信息管理系统设计的开题报告项目名称:单相2kW光伏并网逆变器及其信息管理系统设计一、研究背景和意义近年来,光伏发电技术得到了迅猛的发展,越来越多的光伏电站被建设,光伏发电已成为解决能源危机和环境问题的重要手段。
而对于光伏发电系统而言,逆变器是其中一个非常重要的组成部分,它可以将光伏组件输出的直流电转换为交流电输出到电网中。
同时,在逆变器中加入信息管理系统,可以实现逆变器状态的实时监测、故障诊断和安全控制。
因此,本项目旨在设计一款单相2kW光伏并网逆变器及其信息管理系统,旨在为光伏发电系统的高效运行和安全管理提供保障。
二、研究内容和技术路线研究内容:1. 设计单相2kW光伏并网逆变器,实现以下功能:(1)直流电电压、电流和输出功率及功率因数的检测。
(2)交流电电压、电流、频率和功率因数的检测。
(3)直流电输入保护、交流输出保护、过温保护和接地保护。
(4)并网运行模式判断,PV 并网点电压跟踪控制,并实现 MPPT 控制。
2. 设计光伏并网逆变器信息管理系统,实现以下功能:(1)逆变器的实时监测。
(2)逆变器的状态反馈和控制。
(3)逆变器的故障诊断和排除。
技术路线:1. 单相2kW光伏并网逆变器设计技术路线:(1) 采用大功率 MOSFET 的半桥式逆变拓扑电路。
(2) 构建直流电输入保护、交流输出保护、过温保护和接地保护电路。
(3) 采用 DSP 控制器实现逆变器的数字控制,并实现 MPPT 控制。
(4) 采用模拟前端和数字后端相结合的方式实现直流和交流电参数的检测。
2. 光伏并网逆变器信息管理系统的设计技术路线:(1) 采用微型控制器实现逆变器和信息管理系统的通信。
(2) 构建逆变器状态检测和反馈电路。
(3) 采用人机界面设计方法实现信息管理系统的设计。
三、研究成果和预期目标本项目的最终目标是设计一款性能稳定、功能完备的单相2kW光伏并网逆变器及其信息管理系统。
通过本项目的研究,预期达到以下目标:1. 实现直流电电压、电流和输出功率及功率因数的检测和交流电电压、电流、频率和功率因数的检测。
光伏发电用单相dc-ac逆变器的控制设计
光伏发电用单相dc-ac逆变器的控制设计光伏发电用单相DC-AC逆变器的控制设计引言:随着环境保护意识的提升和能源需求的增长,光伏发电作为清洁能源的代表,得到了广泛的关注和应用。
在光伏发电系统中,光伏逆变器起着至关重要的作用,它能将直流电能转化为交流电能,并满足不同电气设备的用电需求。
本文将以光伏发电用单相DC-AC逆变器控制设计为主题,逐步阐述其工作原理和设计步骤。
一、光伏发电用逆变器的工作原理光伏发电系统是通过太阳能电池板将太阳能转化为直流电能,而直流电能不能满足所有电器设备的供电需求,因此需要通过逆变器将直流电能转化为交流电能。
在物理层面上,光伏逆变器的工作主要包括电压变换和频率变换两个过程。
1. 电压变换光伏逆变器首先对输入的直流电压进行升压变换,使其能够满足交流负载的工作要求。
这一过程主要依靠逆变器的升压拓扑结构实现,常见的有单相桥式逆变结构、全桥式逆变结构等。
其中,单相桥式逆变器是最常用的逆变器结构之一,其基本原理是通过逆变器的开关管控制输入电压的占空比,从而实现输出电压的控制及调节。
2. 频率变换光伏逆变器在完成升压变换后,还需要将输出的直流电压转换为稳定的交流电压。
如果需要将光伏发电系统的输出纳入公共电网中,输出的交流电频率一般需要与公共电网的频率相匹配,即50Hz或60Hz。
因此,在逆变器中,还需要添加谐波滤波器和输出滤波器,以消除输出波形的谐波成分,并使其频率与公共电网保持一致。
二、光伏发电用单相DC-AC逆变器的控制设计步骤为了保证光伏逆变器的正常运行和输出电压的稳定性,需要进行相应的控制设计。
下面将详细介绍光伏发电用单相DC-AC逆变器的控制设计步骤。
1. 输入电流/电压检测首先,需要对光伏发电系统的输入电流和电压进行检测,以获取系统的运行状态和工作参数。
通过使用相应的传感器,可以实时检测输入电流和电压,并将检测结果传递给控制器进行处理。
2. 控制器选择根据具体的控制要求和应用场景,选择适合的控制器。
5kW单相光伏逆变器的系统设计
近年来随着石油、煤炭等不可再生资源的日 益匮乏,太阳能风能等新能源技术越来越受到关 注。特别是近期国家电网推出相关政策允许个 人用户太阳能并网发电,家庭或小商户发电上网 成为可能。另外光伏电池板的价格持续降低,光伏 发电系统的投资成本已能够被个人用户所接受。
3. Ministry of Education Smart Grid Laboratory,Tianjin University,Tianjin 300072,China)
Abstract: Studied on the system design of 5 kW single-phase solar inverter. The inverter adopted single-phase split-capacitor three-level neutral-point-clamped(NPC)half bridge structure to solve the common mode voltage problem of solar inverter. The model and control method of the single phase NPC solar inverter were analyzed. A new capacitance midpoint potential voltage of NPC control method based feedback to the grid current control was proposed. It solved the problem of the unbalance of capacitance midpoint potential voltage. Finally the system design of 5 kW single-phase solar inverter was verified by simulation and experiment.
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I
Abstract
With the economic and social development, people's demand for energy is growing. However, limited coal, oil, natural gas and other resources, and these resources generate electricity environmental problems caused by increasingly large; hydropower is greatly affected by geographical conditions and seasons, and gave local cause environmental problems; solar energy because of its rich resources, clean pollution-free, so solar power more and more people's attention. From the advent of a solar cell, after decades of development, solar power has made great progress, the conversion efficiency of solar panels has been greatly improved, the inverter design has also been great progress solar power applications more widely, in support of national policy, and gradually expand the market, so that the further development of solar power generation, and development prospects for the future. This paper studies the photovoltaic inverter design, including the principle of modeling and simulation of solar panels, the working principle and simulation of Boost circuit voltage single-phase full-bridge inverter circuit and simulation, MPPT control, voltage outer current inner ring ring control parameters for each component is determined, then the simulation, analysis of photovoltaic inverter design is reasonable. Finally, I make a summary.
4 硬件设计 ............................................................ 23 4.1 太阳能电池板的设计 ............................................. 23
III
4.1.1 太阳能电池板的选取 ........................................ 23 4.1.2 太阳能电池板侧的电容设计 .................................. 23 4.2 Boost 电路的设计 ............................................... 25 4.2.1 开关管的选取 .............................................. 25 4.2.2 储能电感的设计 ............................................ 25 4.3 单相全桥逆变电路的设计 ......................................... 26 4.3.1 功率器件的选取 ............................................ 26 4.3.2 直流侧支撑电容的设计 ...................................... 26 4.3.3 交流侧滤波电感的设计 ...................................... 27 4.4 DSP 控制板设计 ................................................. 28 4.5 本章小结 ....................................................... 29 5 仿真与分析 .......................................................... 30 5.1 仿真 ........................................................... 30 5.2 分析 ........................................................... 35 5.2.1 仿真结果分析 .............................................. 35 5.2.2 最大功率点的检测方法 ..................................... 39 5.2.3 最大功率检测方法的实际应用 ................................ 44 5.3 本章小结 ....................................................... 50 6 结论 ............................................................... 52 致 谢 ................................................................. 53 参考文献 .............................................................. 54
Keywords:Boost;DC/AC;MPPT;SPWM
II
目录
1 绪论 ................................................................ 1 1.1 光伏发电的背景和意义 ............................................ 1 1.2 单相光伏逆变并网系统的介绍 ...................................... 2 1.2.1 单相光伏逆变并网系统的结构 ................................. 2 1.2.2 光伏逆变器的拓扑 ........................................... 2 1.2.3 单相光伏逆变系统的主要控制策略 ............................. 3 1.2.4 单相光伏逆变系统的 MPPT 控制 ................................ 3 1.3 论文主要研究内容 ................................................ 3
摘要
随着经济社会的发展,人们对于电能的需求越来越大。然而煤炭、石油、天然气等 资源有限,而且以这些资源发电带来的环境问题越来大;水利发电受地理条件和季节的 影响很大,又给当地带来环境问题;太阳能因其资源丰富,清洁无污染,因此太阳能发 电越来越受到人们的重视。从第一块太阳能电池的问世,经过几十年的发展,太阳能发 电已经取得了很大的进步,太阳能电池的转化效率有了很大的提高,逆变器的设计也有 了很大的进步,太阳能发电应用场合越来越广,国家政策的支持,市场逐渐的扩大,使 得太阳能发电进一步发展,并且发展前景一片光明。本文主要研究了光伏逆变器的设计, 包括太阳能电池的建模与仿真,Boost电路的工作原理与仿真,电压型单相全桥逆变电 路的原理与仿真,MPPT的控制,电压外环、电流内环的双环控制,各个元件参数的确定, 然后通过仿真,分析所设计的光伏逆变器的合理性,最后做了一个总结。 关键词:Boost;DC/AC;MPPT;SPWM