基于DSP的三相光伏并网逆变系统的研究

摘要

现如今能源危机和生态保护让绿色能源成为热议的话题。太阳能作为理想的绿色能源，更是被关注的热点。光伏发电技术是太阳能利用的一大途径，而在光伏发电系统中，能量转换效率和系统运行的稳定性是研究的重点。
　　本文以两级式非隔离光伏并网逆变系统为研究对象。首先，通过对传统最大功率追踪(MPPT)算法的比较，针对存在的问题采用简单易行的控制输出电压的方法来对最大功率进行追踪。
　　其次，本文对逆变调制技术进行比较，SPWM原理简单易懂，但由于开关频率升高导致较高开关损耗，因此采用SVPWM调制方式对逆变器进行调制，使输出的电流谐波含量少，提高直流电压利用率，减小损耗。对于系统的控制方式本文采用基于电网电压的定向矢量控制技术，快速有效的对系统进行控制，提高系统的稳定性以及抗干扰能力。然后根据控制系统的设计方案，采用DSP作为主控芯片，设计了基于TMS320F2812的并网逆变器控制硬件电路和软件系统。硬件电路包括DC/DC电路、逆变电路、驱动电路、采样电路等。结合相应的软件控制来实现整个系统运行。
　　最后，针对整个系统利用MATLAB/Simulink设计搭建了SVPWM算法和三相并网逆变系统的仿真模型。对算法进行验证，在搭建的以TMS320F2812DSP为主控芯片的两级式光伏并网逆变实验平台上进行实际调试。重点解决了SVPWM对三相逆变器的调制和电压定向矢量控制来提高转换效率和系统稳定性。

目录

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1绪论

1.1 太阳能光伏发电的优点

1.2 世界光伏发电技术发展

1.3 发展趋势

1.4 研究内容

2 光伏发电最大功率追踪技术

2.1 太阳能电池输出特性曲线

2.2 MPPT的方法

2.3 控压法MPPT系统组成

2.4 本章小结

3 三相光伏逆变器控制策略

3.1逆变器的控制方法

3.2 并网逆变器控制策略

3.3 孤岛效应及孤岛保护策略

3.4 本章小结

4硬件电路和软件设计

4.1 系统主电路

4.2 Boost电路

4.3 三相全桥逆变电路

4.4 三相交流LC低通滤波器

4.5 采样电路设计

4.5 光耦隔离电路

4.6 电源电路

4.7. 系统软件设计

4.8 本章小结

5 系统仿真和调试

5.1 系统仿真实验

5.2 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

附录