数码发电机逆变器的研制
智能逆变器的设计与制作毕业设计

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基于ARM的数码发电机的理论研究

数码发 电机是采用逆变器 技术 的极超静音发电机 , 整机运行噪 控制输 出脉冲的 占空 比。 在程序设计 时 , S 每进一次周期 中断就 DP 声 比传统 发电机组 低3 9 贝, —分 高效的燃烧 系统可以降有 害物质 的 计算一次 比较值 , 不断的对E VA模块 ( 通用定时器1 的计数器合和 ) 排放降至最低。 数码发 电机组 的逆变器将发 电机所产生的原始 电流 比较寄存器的值进行 比较 , 当比较相等时 , 比较单元的两个方 波输 经过“ 直一 二级转换 , 交一 交” 从而使 电压输 出与发 电机转速无关 , 出将根据 比较 方式控制寄存器( TRA) 同 AC 中的值发生 电平 的翻转 ,
实现平滑加速和减速 , 防止损坏功率管和负载; 随着计算机 网络技术、 全球化通信技术和高精尖 的精密加工工 由一个加法器控制 , 4通过 同时控制 电压和频率 的变化 , 以保证在 工作频率 范围 内能 业 的发展 , 电源的要求越来越高 , 对 用户对 电源高质量 、 可靠性的 () 高 有两种V/ 特性( F 线性和风扇规律 ) 需 求越 来越强烈 , 面上通用 的小型 发电机在 负载变化 时, 电 精确地控制电机磁通量的变化。 市 对供 以满足不同负载要求 ; ) ( 载频可达2 k , 5 4 Hz工作频率范 围 系统 的影响较大 , 时因为 负载与电源的功率 相当 , 有 在负载起停或 可供选择 , ~4 H ; 所有 的P 6 WM发生器都可输 出大 电流, 可以直接驱动 较大变化时 , 电系统会产生很大 的不稳定 , 供 甚至影响供 电安全 , 因 在0 k z ()
时 使 电压 波 形 畸 变 降 低 , 终得 到平 稳 的 交 流 。 优 良性 能足 够 满 在 一 个 周 期 内 , 出 的 方 波 将 会 发 生 两 次 电平 的 翻转 。 TR 最 其 输 AC A寄
中小型并网逆变器的研发策略

中小型并网逆变器的研发策略摘要:西北地区是我国光伏建筑一体化,并网光伏电站应用最广泛地区,但核心器件缺乏自供能力,自主研发并网逆变器,可有效降低光伏发电成本。
本文主要介绍了并网逆变器控制逆变器部分的设计方案,包含cpu选型、电流、电压互感器、igbt、电流模式控制、软启动并网继电器、变压器的选型设计。
关键词:并网逆变器研发硬件选型中图分类号:tm464 文献标识码:a 文章编号:1007-9416(2013)01-0088-021 前言“十二五”期间,我国光伏产业将继续处于快速发展阶段,同时面临着大好机遇和严峻挑战。
我国的宁夏北部,甘肃北部,新疆东部,青海西部和西藏西部等地为我国太阳能资源分布的一类地区,其太阳能资源最为丰富,年太阳辐射总量6680-8400mj/m2,这类地区光伏建筑一体化,并网光伏电站应用最为广泛。
但是光伏发电系统存在着初期投资大、成本较高等缺点,发电成本居高不下一直是制约光伏应用推广的瓶颈,因而探索高性能、低造价的新型光电转换材料与器件是其主要研究方向之一。
另一方面,进一步减少光伏发电系统自身损耗、提高运行效率,也是降低其发电成本的一个重要途径。
其中逆变器效率的高低不仅影响其自身损耗,还影响到光电转换器件以及系统其他设备的容量选择与合理配置。
因此,逆变器已成为影响光伏发电系统经济可靠运行的关键因素,研究其结构与控制方法对于提高系统发电效率、降低成本具有极其重要的意义。
2 研发设计方案2.1 并网逆变器(控制逆变部分)设计方案光伏并网逆变器采用电压源输入、电流源输出的控制方式,即电压型逆变器,可以同时实现有源滤波和无功补偿的控制,要成功实现并网,使光伏并网逆变器在工作时的功率因数接近于1,控制策略选择改进型固定开关频率电流控制方式。
通过调整电源电压的比例系数来减小直至消除电源电压对电流跟踪偏差的影响,从而显著改善了逆变器中电流跟踪控制的性能。
改进型固定开关频率电流控制方式的控制框图如图1所示。
风电逆变器的设计与研发

风电逆变器的设计与研发一、概述风电逆变器是风电发电机组的核心组成部分之一,其主要功能是将风能转换为电能。
随着风电产业的不断发展壮大,风电逆变器也在不断地进行技术研发和创新,以提高能量转换效率、提高稳定性和可靠性等方面的性能。
二、设计要求1. 高功率密度:风电逆变器需要具备较小的体积和重量,以适应风力发电机组的容量不断提高的趋势。
2. 高效率:风力发电机组发电的能量有限,在转化为电能的过程中不能有大量的能量损失,因此风电逆变器需要具有高效率。
3. 高稳定性:风能发电环境非常复杂,包括风速、气温等多种因素的影响,因此风电逆变器需要具有较高的稳定性和可靠性。
4. 可控性能:风电逆变器需要具备较好的温度、电流等参数的控制性能,以保证风力发电机组的可靠性和安全性。
三、研发进展现阶段,国内外的风电逆变器研发重点主要集中在以下几个方面:1. 半导体器件的应用:不同类型的半导体器件对于风电逆变器的性能影响较大,如Si、SiC等材料,可以提高逆变器的效率和可靠性。
2. 模块化设计:模块化的设计可以充分利用空间,实现高功率密度的要求,同时可以增加逆变器的可靠性和可维护性。
3. 智能化控制:逆变器需要有较好的控制性能,能够对温度、电流等参数进行精准控制,以保证逆变器的稳定性和可靠性。
4. 多级逆变器:多级逆变器可以提高能量转化效率,同时可以克服带宽限制等问题。
四、先进技术1. SiC器件:SiC材料具有较高的电子迁移率和较低的导通电阻,可用于高功率的应用场合,成为风电逆变器技术的发展方向。
2. 双向半桥电路:双向半桥电路可以使逆变器能够导通和关断,并且使得相邻两个功率晶体管同时开关,从而减小了开关噪声和失真。
3. 拓扑结构优化:通过对拓扑结构的优化,可以实现高效率、高功率密度和高稳定性等多项要求。
4. 智能化控制技术:可以实现对电流、电压、温度等参数的精准控制,从而提高逆变器的可靠性和稳定性。
五、结论风电逆变器作为风力发电产业的核心组成部分之一,其性能的优化和改进不仅可以提高风电的能量转换效率和稳定性,而且可以提高风电发电产业的竞争力。
数码发电机逆变器的研制

研究重 点是 电能 转 换 的 逆 变部 分 , 逆变 系统 以 T I
泛地作为常用 、 备用和应急 的交流 电源使用。由
于数码 发 电机 的输 出是 变 压 变 频 的交 流 电 , 般 一
公 司 的 T 30 2 1 MS2 F 82为 主控 制 芯 片 , 用 全数 字 采
控制 , 为了提高系统的稳态和动态性能, 逆变部分
Ap . 2 0 r 01
数 码 发 电机 逆 变 器 的 研 制
苏玉刚 , 国庆 , 刘 唐春森 , 王小飞
( 庆大学 重 自动化 学 院 , 庆 重 4 o4 ) o o4
摘
要: 研制 了一 款 实用的数 码发 电机 逆 变器 , 逆 变器主 电路 采 用单 相 全桥 逆 变 电路 拓 扑 该
压源型逆变电路 , 向在 同桥臂开关管之间进行 , 换
收 稿 日期 :0 00 —1 2 1 —11 基金项 目: 重庆市科委攻关项 目( S C,0 8 C 09 C T 20 A 3 8 ) 作者简介 : 苏玉 刚(9 2 ) 男 , 16 一 , 辽宁 大连 人 , 士 , 博 教授 , 主要从 事 电力 电子技 术 , 以及 计算 机测控 技术 方 面的 研究.
sa t n o s v l e tn a e u au .Me n i a whl e,b s d o h rn il fmi i m e cie p we a a i ,t ef tr a e n t e p i cp e o n mu r a t o rc p ct h l v y i e
Re e r h a d De eo me to gt lGe e a o n e t r s a c n v lp n n Di i n r t r I v re a
数码发电机逆变控制器制作过程

数码发电机逆变控制器制作过程
数码发电机是近几年中发展起来的一个新的发电机产品领域,该产品的普及
化主要集中在五千瓦以下的小型发电机系统
传统的发电机产品,主要采用低速发动机带动一个工频输出发电机进行正常工作,直接输出对应要求电源,这一类型的系统,由于发动工作在较低的转速上,从而
导致其相对的体积较大、同时对于发电机而言,低转速的发电机的体积也难以将
体积做小,对整个系统而言就很难做到小型化、便携化.
在输出电源的质量上由于输出电源的电压、频率与发动机转速都成正比对应
关系,由于发动机工作在不同负载状态下的系统转速的波动将直接影响到输出电
源电压、频率的稳定性,其输出电源的波形直接受发电机的影响,一般小功率的
这一类型发电机的输出波形的TDH都不是太理想.
数码发电机方案的产生使得以上的这些问题得到了很好的解决.
数码发电机控制器产品说明
先进的功率逆变技术与控制技术相结合的控制器产品,输出波形为标准正弦波,具体波形如下:
在系统电源输出上有采用软件闭环控制技术,与常规的硬件控制方式相比较本
产品对发动机输出功率的利用效率高,从而使同等的发动机系统能够有更高的系
统输出利用效率.
与传统的发电机系统比较,本控制系统在全功率输出阶段的输出波形均为正弦波,输出电源质量高、稳定性好.
本系统在输出电源的类型上有较高的自由度,可以根据不同客户的具体要求输
出不同频率与电压的电源.目前输出电源类型如下:
A、220V/50Hz标准正弦电压输出;。
全硬件纯正弦逆变器制作教程

全硬件纯正弦逆变器制作教程作者:科创论坛尤小翠注:此文章参考了部分电源网老寿老师和老矿石老师的研究成果做一个纯正弦逆变器,这个想法9个月之前就有了.做个逆变器,高频的,效率高,体积小.前级肯定用SG3525或者TL494做的推挽升压,这没啥选择,关键是后级,它决定输出波形是方波还是正弦波.输出正弦波的后级需要SPWM技术,肯定很多人的第一想法是使用单片机.的确,使用单片机的好处不少:SPWM波精度高,输出正弦波波形好,稳压精度高,方便加入电压指示功能等,单片机确实非常适合工业量产.但是对于咱们玩家,可不是这样了.单片机不是人人可以掌握的,即便掌握,像我这种只会做电子钟红外遥控之类的初级玩家也很难写出好的SPWM程序.因此,我考虑了全硬件方案.一、高频前级(原理分析)在HIFI界,有一句话说前级出声后级出力,同样在逆变界,有前级出功率后级出波形之说。
一个好的前级是多么的重要,是确保足够功率输出的保证。
这就是前级电路图啦~电路采用了光藕隔离反馈,工作在准闭环模式.轻载或者空载时,由于变压器漏感,输出可能超压,容易穿后级和电容.此时占空比减小输出降低,实测在空载时占空比很小很小,这大概是空载电流小的原因吧(空载电流神一般的~60mA~).当负载变大后,电路逐渐进入开环模式,以确保足够的电压和功率输出.注:本图根据老矿石的作品修改二、全硬件纯正弦后级(原理分析)老寿老师很久之前就弄过全硬件了,他的方案有SG3525和lm393两种,前者简单,但是最大占空比低(母线电压利用率低),后者最大占空比理论上可以弄到100% (实际也很高)但是电路有点复杂,而且需要双电源供电。
我把它们融合了一下,得到了自己的电路。
这是后级的框图本电路优点:1.电路极简单,可能为世界上最简单的分立SPWM电路2.单电源宽电压供电(10V-30V)3.输出最大占空比高,仿真时最大占空比已经接近100%.这将导致母线电压利用率高,母线电压340V就足够产生230V的工频正弦交流电.4.隔离输出,受外围电路干扰少本电路没有使用稳压反馈,故稳压功能全靠前级完成.前级一般由SG3525或者TL494组成,稳压功能不用可惜了.看本图,由于使用了虚拟双电源,因此单电源供电即可,省略一个辅助电源变压器.再看驱动板电路图(红圈里的内容是修改过的部分):麻雀虽小,五脏俱全.如图,LM7809将电池电压降为稳定的9V,这使得电路可以在宽电源(10V-30V)情况下工作,左上角红圈里的2N5551和2N5401等元件组成了虚拟双电源,将正9V变成正负4.5V的双电源.NE555及周边元件组成频率约为20KHz的高线形度三角波振荡器,如图,在NE555的2和6脚可以得到在3V和6V之间运动的三角波.IC1为LM324,IC1A及周边元件组成50Hz工频正弦振荡器,产生幅度4.5V的正弦波(对于产生的虚地),圈一电位器将这个正弦波幅度分压到3.5V.IC1B和IC1C及周边元件组成精密整流电路,将正弦波变成3V幅值的馒头波.这个馒头波要去和NE555的三角波比较,三角波和馒头波的幅值虽然向同,都是3V,但是这个馒头波的最低电位比三角波的高1.5V.因此,IC1D 及周边元件组成减法电路,将馒头波整体下调 1.5V,这样三角波和馒头波就可以比较了.LM393B进行比较工作,产生同相位的SPWM波,此波与LM393A组成的正弦波-方波转换器输出的同步方波送入CD4081等组成的编码电路进行编码,产生最终驱动功率管的SPWM 信号.两个20K电阻和47P电容用于产生死区于高频臂.SPWM1和SPWM2用于驱动高频臂,50HZ1和50HZ2用于驱动工频臂。
数码变频发电机原理

数码变频发电机原理
数码变频发电机是一种利用数码技术实现频率控制的发电机。
其工作原理如下:
1. 输入电源:数码变频发电机通常使用交流电源作为输入电源。
这可以是市电或者其他交流电源。
2. 数码控制器:数码变频发电机内部配备了一个数码控制器,用于控制输出频率。
3. 变频器:数码控制器接收输入电源的信号,并将其转换成数字信号。
4. 数模转换器:数码控制器将数字信号送入数模转换器,将其转换成模拟信号。
5. 逆变器:模拟信号经过数模转换器后,进入逆变器。
逆变器将模拟信号转换成特定频率的交流电。
6. 输出电源:逆变器输出的特定频率交流电作为数码变频发电机的输出电源。
通过数码变频发电机的工作原理,可以方便地调整输出频率,使其适应不同的应用需求。
这种发电机在工业生产、实验室、医疗设备等领域有着广泛的应用。
3dd15d逆变器图纸分享之3dd15d老式逆变器自制
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3dd15d逆变器图纸分享之3dd15d老式逆变器自制3dd15d逆变器电路(一)一款简易的晶体管逆变器电路图,可以将12V电源电压变为220V 市电,电路由BG2和BG3组成的多谐振荡器推动,再通过BG1和BG2驱动,来控制BG6和BG7工作。
其中振荡电路由BG5与DW组的稳压电源供电,这样可以使输出频率比较稳定。
在制作时,变压器可选有常用双12V输出的市电变压器。
可根据需要,选择12V蓄电池的容量。
另外,这个电路还可以利用到家庭自用的小型发电机上。
3dd15d逆变器电路(二)市售的逆变电源大多采用UPS、UPK等逆变模块,输入直流电源多为12V,整体价格比较高,而且输出波形均为方波。
本文介绍的逆变电源输入电源为6V,采用易购的时基电路NE555作为振荡源,输出波形是近似的正弦波,可满足电视机或白炽灯或电风扇等电器在停电时继续工作的需要。
工作原理:电路见图1,当把开关K1打向“逆变”位置时,BG1导通,由时基电路NE555及外围元件组成的无稳态多谐振荡器开始振荡,其充、放电时间常数可调节。
如果选择R1=R2,则输出脉冲的占空比为50%,该多谐振荡器的振荡频率f=1.443/(R1+R2+2W)C2,图中的元件数值可使振荡频率调在50Hz,振荡脉冲由役脚输出,波形为方波,该方波经C4耦合,R3、C5积分变为三角波,这个三角波又经R4、C6,第二次积分和R5、C7第三次积分,变为近似的正弦波,通过C8耦合到BG2,由BG2放大后在B1的L2线圈上输出。
当L2上端电压为正时,D4截止,D3导通,使BG4?BG6截止,BG3、BG5导通,电流由电瓶正极→B2的L1→BG5→电瓶负极;当L2上端电压为负时,D3截止,D4导通,使BG3、BG5截止,BG4、BG6导通,电流由电瓶正极→B2的L2→BG6→电瓶负极。
BG5、BG6交替导通。
截止,经变压器B2合成正负对称的正弦波,并由L3升压送至逆变输出插座CZ1、CZ2,供用电器使用,同时LED1(红色)亮,指示逆变状态。
基于DSP的小型风力发电逆变器的研究

编号XXXXXXX毕业论文( 2012届本科)题目:基于DSP的小型风力发电逆变器的研究学院: XXXXXX学院专业: XXXXXXXX作者姓名: XXXX指导教师: XXX 职称: XXX完成日期: 2012 年 5 月 14 日二○一二年五月目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)1.1世界风力发电发展状况 (3)1.2风电在未来能源发展中的优势及潜在市场 (5)1.3本课题的意义、目的和任务 (7)第二章小型风力发电系统中逆变器构成及原理 (8)2.1小型风力发电系统的构成 (8)2.2系统中各组成部分的功能及原理 (8)2.3 小型风力发电逆变器系统结构和工作原理 (11)2.4 本章小结 (12)第三章逆变器主电路设计 (13)3.1主电路拓扑结构及其选择 (13)3.2 推挽变换器的参数设计 (17)3.3 逆变电路参数设计 (18)3.4 本章小结 (21)第四章控制电路设计 (22)4.1控制电路结构框图 (22)4.2芯片DSP (22)4.3 IGBT驱动及保护电路设计 (25)4.4 采样检测电路 (27)4.5 保护电路 (29)4.6 辅助电源 (30)4.7 本章小结 (30)第五章系统软件设计 (32)5.1 系统初始化程序流程图 (32)5.2 定时器中断子程序 (34)5.3 本章小结 (36)第六章系统仿真 (37)6.1 Matlab/Simulink仿真软件简介 (37)6.2 系统仿真 (37)6.3 本章小结 (38)结论 (39)致谢 (41)附录Ⅰ (42)附录Ⅱ (45)摘要风能是一种可再生能源,它因为干净清洁无污染而受到了世界许多国家的高度重视,风力发电替代传统的发电模式将成为以后的发展趋势。
而逆变器是风力发电系统中的关键组成部分之一,因此对风力发电逆变器研究具有很大的现实意义。
本文中,主要对1KW小型风力发电逆变器进行研究,设计了逆变器的主电路、以DSP为核心的控制电路、以及驱动电路等,同时进行了系统的软件设计。
基于泛在电力物联网的集中式虚拟同步发电机的研制及其仿真试验方法研究

物联网技术 2020年 / 第10期920 引 言随着经济社会的迅速发展,对能源的需求也在不断增加,清洁分布式新能源成为了当前研究的热点。
在此背景下,国家电网公司提出了打造泛在电力物联网的构想,不断提升电网的安全水平和智能化调度能力。
泛在物联是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息连接和交互。
因此,泛在电力物联网是泛在物联网在电力行业的具体表现形式和应用落地。
泛在电力物联网具有如下几个方面的特点:信息感知全面,组网快速灵活;信息融合度高,通信方式灵活;拓扑变化频繁,具有自愈能力;以数据为中心,面向具体服务;访问权力受限,安全性要求高;可扩展性强,智能化程度高。
相关专家学者在考虑未来由于新能源接入之后电网的可靠性和安全性方面提出了很多方法。
从设备本身来说,应不断提升设备本身的性能指标,如研制新型的并网逆变器等。
当前,微电网技术与分布式发电技术得到了越来越多学者的关注[1-3]。
其中,并网逆变器的功能提升与技术的深入挖掘得到了越来越多学者的关注[4-6]。
此前,学者们关注于逆变器常规的控制策略,但是,不得不关注的是常规并网逆变器响应速度快,几乎没有转动惯量,难以参与电网调节,使其很难对分布式能源的主动配电网提供必要的电压和频率支 撑[7-8],这就使得常规控制策略本身对配电网与微电网的安全稳定运行带来极大的挑战[9-10]。
此外,常规控制策略设计的并网逆变器,更无法为稳定性相对较差的微电网提供必要的阻尼作用[11-12],使得该逆变器无法与配电网和微电网达到一种“同步”的效果。
若使得并网逆变器具有同步发电机的外部特性,将极大地提高并网逆变器的分布式发电系统和电网的运行性能;同时,还可以将一部分传统电网的运行控制策略移植到微电网中。
有些学者基于该思想,提出了在并网逆变器的功率外环中引入类似于同步发电机的电压和频率调差特性,提出了并网逆变器的下垂控制策略。
这些理论大概包括并网逆变器在离网运行模式下的下垂控制策略和并网逆变器在联网模式下的下垂控制策略。
3.02_杨伟_大功率三相逆变器的研制_4

大功率三相逆变器的研制杨伟1,张岳明2,张伟2,邢岩1(1.南京航空航天大学自动化学院,江苏省南京市 210016 2. 南京华士电子科技有限公司,江苏省南京市 211106)Develop of The High-power Three-Phase InverterYang Wei1,Zhang yue ming2,Zhang Wei2,Xing Yan1(1 Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing 210016, Jiangsu Province, China 2 Nanjing Hua Shielectron science and technology Ltd. Nanjing 210016, Jiangsu Province, China)Abstract: Along with the rapid development of China railway transport, locomotive power puts forward higher request. Locomotive power need to meet seismic resistance, heat stability and safety requirements.This paper analyzes and Design of a voltage and current double closed-loop controlled Three Phase Inverter which is based on Rotating coordinate transformation. One 35KW inverter parallel system prototype is build. Experimental results demonstrate the feasibility of design.Key words:three-phase; high-power; inverter摘要:随着我国铁路运输的快速发展,对车载机车电源提出了更高的要求。
基于瑞萨H8-3687的小型发电机逆变电源的研制

摘要:提出了一种稳定性高、抗干扰能力强的小型发电机逆变电源的设计方案。
采用瑞萨科技的工业级电机控制专用处理器H8/3687作为控制核心,产生频率为12.5 kHz的高额SPWM脉宽调制信号,SPWM信号通过结合具有高频抗干扰技术的驱动电路,将低压的控制信号和高电压信号隔离开,避免了高压信号对控制信号的影响。
最后有效地驱动了组成逆变桥的IGBT。
实验表明,这种小型发电机逆变电源能够在较强的外界干扰下平稳运行,可以实现220 V/50 Hz交流电的稳定输出,且输出误差保持在±3%的范围内。
关键词:发电机;脉宽调制;逆变;瑞萨单片机;H8/3687汽油发电机组是将发电机输出的原始电压通过电力电子技术的处理,然后再输出给负载。
开发出体积小运行稳定可靠的发电机逆变电源,能节省能源并具有广泛的市场前景。
1 瑞萨H8/3687单片机简介瑞萨H8/3687单片机是一种高精度控制的工业级电机专用处理器,运行速度高、处理功能强大,具有丰富的片内外围设备,便于接口和模块化设计,被广泛应用于数字马达控制、电力转换系统各种电源设备。
该单片机具体性能指标如下:1)高性能静态COMS技术,主频可达20 MHz,超低功耗设计,抗干扰能力强;2)内置32 K×16 bit的ROM程序存储器;3)动态PLL,主频可由软件编程修改;4)8通道10位A/D转换器,双采样,保持最小转换时间3.5μs;5)2个串行通信接口(SCI)、同步时钟模式的I2C总线接口。
2 发电机逆变电源系统结构发电机逆变电源系统的整体框图如图1所示。
汽油机的汽缸经过进气、压缩、膨胀和排气4个过程,将热能转变成为机械能,然后经过曲轴连杆机构带动交流发电机,输出电压为330~470 V,频率为150~330 Hz的交流电;经过整流电路和大电容滤波电路进入单相全桥逆变电路。
控制电路以瑞萨H8/3687单片机为核心,产生单相逆变电路工作所需要的SPWM信号,通过驱动电路,使得单相全桥逆变主电路输出高频脉宽调制型交流电。
智能电网中的光伏逆变器设计与研制
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智能电网中的光伏逆变器设计与研制光伏逆变器是将光伏发电系统中的直流电能转换为交流电能的核心设备。
随着可再生能源的快速发展和智能电网的兴起,光伏逆变器的设计与研制也日益重要。
本文将探讨智能电网中光伏逆变器的设计原理、关键技术和未来发展趋势。
一、光伏逆变器的设计原理光伏逆变器的设计原理主要是通过电子器件对直流电能进行整流和逆变的处理,从而将直流电能转化为交流电能。
光伏逆变器的核心是功率电子器件,其中包括IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)等。
在设计光伏逆变器时,需要考虑到电网的电压波形、电流波形和功率因数等因素。
通过控制逆变器的输出电压和频率,可以实现对电网的有源功率注入和无功功率补偿。
同时,还需要考虑到逆变器的效率、稳定性、响应速度和抗干扰能力等因素。
二、光伏逆变器的关键技术1. MPPT(最大功率点跟踪)技术MPPT技术是光伏逆变器中的关键技术之一。
光伏板的输出特性受到光照条件的影响,因此需要通过MPPT技术实时监测光伏板的电压和电流,以保证光伏板输出功率的最大化。
常见的MPPT技术包括Perturb and Observe(P&O)方法、Incremental Conductance(INC)方法和Hill Climbing(HC)方法等。
2. 拜占庭容错技术智能电网中的光伏逆变器需要能够与其他逆变器和电网进行通信和数据传输。
然而,通信链路可能会受到干扰或故障的影响,因此需要采用拜占庭容错技术来保证通信的可靠性和安全性。
拜占庭容错技术可以使逆变器在通信链路故障时能够自动切换至备用链路,并对数据进行校验和恢复。
例如,采用冗余数据传输和分布式确认技术可以有效提高逆变器的容错能力。
3. 网络管理和优化调度技术智能电网中的光伏逆变器需要与智能电网管理系统进行通信和协作。
网络管理技术可以实现对光伏逆变器的远程监控和控制,包括数据采集、远程故障诊断和调度等。
一种简易数字控制的三相逆变电源的研制
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一种简易数字控制的三相逆变电源的研制2011年03月22日来源:网络 [责任编辑:doeboy]中心议题*介绍了一种简易数字控制的三相逆变电源的研制解决方案*用高频开关电源代替变压器升压和隔离*采用预置相位PWM数字控制方案*逆变控制电路采用一片EPROM及几片集成芯片构成1 引言逆变电路较为常用的是SPWM控制方式。
这种方式较容易用模拟电路实现,但脉冲稳定性和抗干扰能力差。
市售的用于三相逆变电源的数字控制集成芯片,如 HEF4752等,又存在运算速度受处理器的字长因素影响、价格昂贵等问题。
本文介绍了一种用高频开关电源代替变压器升压和隔离的三相逆变电源系统,提出了一种新型实用的预置相位PWM数字控制方案,其基本思想是将SPWM对应于开关管的脉宽通过仿真预先计算出来,转换为十六进制数后存储于EPROM内。
经地址扫描、锁存后,将预置于EPROM 内的数值转换成对应的触发脉冲,以驱动逆变器主电路开关管。
逆变控制电路仅采用一片EPROM及几片集成芯片构成,整个控制器硬件结构简单,降低了成本。
2 系统结构与工作原理图1给出了本文所提出的三相中频逆变电源的系统原理框图。
该系统由推挽式开关电源与三相逆变电源有机地结合起来,是通过直流-交流-直流-交流的变流方式完成的,逆变电路部分调制比不变,通过调节推挽电路的占空比达到稳定交流输出电压的目的。
其主要组成部分有主电路、检测保护电路和控制电路。
图1 三相逆变电源原理框图2.1 推挽升压电路根据电路输入电压低,电流大的实际特点,对比了目前常用的推挽式、半桥式、全桥式的优缺点后,升压电路采用了推挽变换电路,其电路结构如图2所示。
它具有使用功率开关器件数量少、驱动电路简单等优点。
控制集成芯片采用TL494,芯片提供了一个内部基准电压(5V±1%),其内部误差放大器有一个共模电压范围,工作电压范围宽(8~40V),最高工作频率可达300kHz,在CT脚和放电脚之间用单个电阻连接可对死区时间进行调整。
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78重庆理工大学学报
【∞。
一Uoz+主∞。
c瓦】(7)际工程的需要。
式中:∞。
为基波角频率;tO。
为m次谐波角频率;厶
为电感电流的基波有效值;Iml,为m次电感电流的
谐波有效值;Uo为电容电压的基波有效值;U。
为
m次电容电压的谐波有效值。
对于SPWM逆变器的输出电压而言,谐波分
量相对于基波来说非常小,因而式(7)可以化简为
Q,一∞IL,2+∞lC皖(8)
LC滤波器的截止角频率为
∞L=1/ ̄/LC(9)
由式(9)可得C=1几2L。
将式(9)代人式(8)可得
Q,=∞lL2丘+∞.畴/(∞i£)(10)
对于阻性负载,有
IL=√岛+(tOlCUD)2(11)由式(8)~(11)可得
g=∞l昂£+【∞l碥/to:+∞;u2(I/ccJ4L】/L
(12)式(12)中%,厶为给定值,故Q,是关于£的函数,要使Qr值最小,OQ/OL=o,
oQ:/oL=03.昂一[oJ。
瑶Ao:+∞;瑶/4】/r=0则:
L= ̄/∞。
嵋Ao:+∞;阮/∞:/ ̄/0。
昂=
(uo几f,o) ̄/1+∞2l/∞i(13)£的值确定以后,代入式(9)即可得到C的值。
5仿真与实验
逆变器的参数:输出电压U。
=120V,容量3kVA,输出基波频率Z=60Hz,载波频率.疋=15kHz,逆变器主电路拓扑如图I所示,控制器采用rI'I公司的TMS320F2812。
综合考虑输出电压的THD、逆变器的动态响应以及滤波器的体积和质量,选取截止频率五=0.珑=1.5kHz,由式(12)可得滤波器的参数:L=5mH,C=220斗F。
逆变器的仿真和波形如图12、图13、图14所示。
从实验波形可以看出,本文中设计的逆变器能够满足实图12逆变器的仿真波形
图13SPWM波形
图14逆变器输出波形
(下转第85页)
数码发电机逆变器的研制
作者:苏玉刚, 刘国庆, 唐春森, 王小飞, SU Yu-gang, LIU Guo-qing, TANG Chun-sen,WANG Xiao-fei
作者单位:重庆大学自动化学院,重庆,400044
刊名:
重庆理工大学学报(自然科学版)
英文刊名:JOURNAL OF CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY
年,卷(期):2010,24(4)
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本文链接:/Periodical_cqgxyxb201004015.aspx。