一种可实现谐波抑制的并网逆变器设计

摘要

在分布式发电系统并网技术研究的基础上，以同时实现有功功率输出与谐波抑制为目的，提出了一种DSP控制的三相电压型桥式并网逆变器新设计。 首先介绍了并网逆变器的基本结构和谐波的基本知识。详细分析了三相电压型桥式并网逆变器工作原理，对逆变器的常用控制技术进行了详细的分析，得出的有关结论为并网逆变器的设计提供了依据和基础。 其次，对谐波检测的方法作了详尽的阐述，并从理论推导的角度分析了谐波抑制实现的方法。重点分析了瞬时无功功率理论的谐波检测方法的原理。并讨论了如何在DSP中实现此种谐波检测方法。 最后，分析了主电路、驱动电路、采样电路、数字信号处理电路等的设计，介绍了软件的设计思路与流程。讨论了电路的控制策略以及控制方案的实现，并设计了一台样机验证文中的一些结论，给出了相关的实验波形。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1并网逆变器研究的现状及前景

1.2谐波研究的现状

1.2.1谐波的危害

1.2.2谐波抑制的主要方法

1.2.3并网逆变器在谐波抑制中的应用前景

1.3选题的意义和主要工作

1.4本章小结

第二章并网逆变器系统综述

2.1电压型并网逆变器

2.1.1单相电压型并网逆变器

2.1.2三相电压型并网逆变器

2.2并网逆变器的控制方法

2.2.1控制方法现状

2.2.2开环控制

2.2.3平均值反馈控制

2.2.4滞环控制

2.2.5电流瞬时值PID控制

2.3控制方法在DSP中的实现

2.3.1 DSP中SPWM波的生成

2.3.2 PID控制在DSP中的实现

2.4本章小结

第三章并网逆变器实现谐波抑制的分析

3.1谐波检测

3.1.1基于瞬时无功功率理论的ip、iq谐波检测方法

3.1.2 ip-iq检测方法在并网逆变器中的应用

3.1.3 ip-iq检测方法在DSP中的实现

3.2电压相位检测

3.3数字低通滤波器

3.3.1滤波器的选型

3.3.2巴特沃思数字低通滤波器

3.3.3平均值滤波器

3.4并网逆变器系统仿真

3.5本章小结

第四章系统各电路分析与设计

4.1主电路电路参数的选择

4.1.1入端直流电压

4.1.2主开关器件的选择

4.1.3交流侧滤波电感的选择

4.2驱动电路

4.3采样处理电路

4.3.1电压采样处理电路

4.3.2电流采样处理电路

4.3.3过流等信号采样处理电路

4.3.4直流电压采样处理电路

4.4过流、欠压保护功能

4.5数字信号处理系统

4.5.1 DSP最小硬件系统

4.5.2控制方案软件设计

4.6本章小结

第五章实验波形与总结

5.1实验波形

5.1.1只输出有功功率时实验波形

5.1.2实现谐波抑制功能时实验波形

5.2总结

5.3展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文