单相光伏并网.doc
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单相光伏并网,摘 要 随着人类的发展，能源短缺和生态危机等问题已迫在眉睫，亟待人们解决，人类正在不断寻求新的替代能源。其中，太阳能则是被大量应用的主要常规替代能源之一，而光伏并网发电技术是太阳能利用的主要发展趋势，必将得到飞速的发展。因此，本文就对光伏并网逆变器进行了详细的介绍，并对系统控制算法、系统仿真、软硬件设计等方面进行了深入...
内容介绍
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摘 要
随着人类的发展，能源短缺和生态危机等问题已迫在眉睫，亟待人们解决，人类正在不断寻求新的替代能源。其中，太阳能则是被大量应用的主要常规替代能源之一，而光伏并网发电技术是太阳能利用的主要发展趋势，必将得到飞速的发展。因此，本文就对光伏并网逆变器进行了详细的介绍，并对系统控制算法、系统仿真、软硬件设计等方面进行了深入的研究。
本文首先详细介绍了光伏并网逆变器的结构及其工作原理，根据系统的性能要求，确定合适的并网逆变系统的拓扑结构。
其次对光伏并网逆变器的控制策略进行了深入的研究。基于光伏逆变系统的控制目标，分析了常用逆变器的控制方式及DDS原理，在此基础上确定SPWM控制方式作为本系统的控制方式。
本文还对光伏电池的工作原理进行了阐述，得到光伏电池的等效电路和输出特性。通过对常用的最大功率点跟踪控制（MPPT）算法的分析和比较，提出了基于恒压法结合变步长的电导增量法来实现光伏并网逆变器的最大功率点跟踪。本文应用DDS技术实现光伏并网逆变器的频率、相位跟踪和最大功率点跟踪。
最后本文对光伏并网逆变器的部分重要参数进行了设计说明，在此基础上，利用Matlab对系统进行了仿真，并对仿真结果给出了详细的说明。本文采用TMS320F2812高速数字信号处理器作为核心处理器，对光伏并网逆变器的软硬件设计进行了研究。在硬件平台上进行实验，验证了系统仿真的正确性。最后对本论文的工作进行了总结，指出该系统存在的不足，对以后的研究工作进行了展望。
关键词 光伏并网发电系统；最大功率点跟踪；SPWM；DDS
Abstract
As human development, energy shortages and imminent ecological crisis and other issues in urgent need of people to solve, humans are constantly looking for new alternative energy sources. Among them, solar energy is applied by a large number of major conventional alternative energy, and photovoltaic power generation technology is the major trends in the use of solar energy, will be developed rapidly. Therefore, this article on the grid-connected PV system has been described in detail, and the system control algorithm, system simulation, hardware and software design and other aspects of the in-depth study.
This paper details the photovoltaic power generation system structure and working principle, the system performance requirements, determine the appropriate grid-system topology.
Second, the PV inverter system control strategy in-depth study. PV inverter system based on control objectives, analysis of the inverter control method used and the DDS principle, on this basis to determine the SPWM control mode as the system's control.
This also works on the photovoltaic cells are described, to get the equivalent circuit of photovoltaic cells and output characteristics. Through the common control of the maximum power point tracking (MPPT) algorithm analysis and comparison, the paper introduces the constant voltage method with variable step size of the incremental conductance method to achieve the photovoltaic power generation system, the maximum power point tracking. In this paper, DDS technology to achieve grid-connected PV system frequency, phase tracking and the maximum power point tracking.
Finally, this paper TMS320F2812 high-speed digital signal processor as the core processor, the photovoltaic inverter hardware and software design of a study on the photovoltaic inverter topology, the digital control circuit, the AC filter parameters gives a detailed design features and methods of calculation. In this paper, grid-connected PV systems for simulation, the simulation results and gives a detailed description. The hardware platform on an experiment to test the correctness of system simulation. Finally, this paper summarizes the work, pointing out the shortcomings of the system, for future research were discussed.
Key words Grid-connected PV systems; MPPT;SPWM;DDS
目 录
摘 要 I
Abstract III
第1章 绪论 1
1.1 课题研究的背景和意义 1
1.2 光伏并网发电在国内外的现状和发展 1
1.3 本文研究的主要内容 3
第2章 光伏并网逆变器的分类及拓扑结构 5
2.1 并网逆变器的分类及其控制方式 5
2.2 光伏并网逆变器的拓扑结构 6
2.3 本文所研究的光伏并网逆变器的总体结构 8
2.4 本章小结 9
第3章 光伏并网逆变器控制策略的研究 10
3.1 电压源型并网逆变器的拓扑结构及工作原理 10
3.2光伏并网逆变器的控制目标 10
3.3 并网逆变器控制策略的比较 11
3.3.1 滞环控制电流瞬时值比较方式 11
3.3.2 定时控制的电流瞬时值比较方式 12
3.3.3 SPWM控制原理 12
3.3.4系统控制模型的建立 14
3.3.5基于PI反馈控制的电流闭环 15
3.4 光伏并网逆变器频率跟踪、相位跟踪研究 17
3.4.1 DDS技术原理 17
3.4.2 NCO的实现 18
3.4.3频率计的设计 19
3.4.4相位差检测 20
3.5 最大功率点跟踪（MPPT）技术的研究 21
3.5.1 定电压跟踪法 23
3.5.2 扰动观测法 24
3.5.3 逐步逼近法 25
3.5.4 电导增量法 26
3.5.5 恒压法结合变步长的电导增量法 26
3.6 光伏并网逆变器频率跟踪、相位跟踪及MPPT的实现 28
3.7孤岛效应及其防护 28
3.7.1相位突变检测法 29
3.7.2 主动频率漂移..
随着人类的发展，能源短缺和生态危机等问题已迫在眉睫，亟待人们解决，人类正在不断寻求新的替代能源。其中，太阳能则是被大量应用的主要常规替代能源之一，而光伏并网发电技术是太阳能利用的主要发展趋势，必将得到飞速的发展。因此，本文就对光伏并网逆变器进行了详细的介绍，并对系统控制算法、系统仿真、软硬件设计等方面进行了深入的研究。
本文首先详细介绍了光伏并网逆变器的结构及其工作原理，根据系统的性能要求，确定合适的并网逆变系统的拓扑结构。
其次对光伏并网逆变器的控制策略进行了深入的研究。基于光伏逆变系统的控制目标，分析了常用逆变器的控制方式及DDS原理，在此基础上确定SPWM控制方式作为本系统的控制方式。
本文还对光伏电池的工作原理进行了阐述，得到光伏电池的等效电路和输出特性。通过对常用的最大功率点跟踪控制（MPPT）算法的分析和比较，提出了基于恒压法结合变步长的电导增量法来实现光伏并网逆变器的最大功率点跟踪。本文应用DDS技术实现光伏并网逆变器的频率、相位跟踪和最大功率点跟踪。
最后本文对光伏并网逆变器的部分重要参数进行了设计说明，在此基础上，利用Matlab对系统进行了仿真，并对仿真结果给出了详细的说明。本文采用TMS320F2812高速数字信号处理器作为核心处理器，对光伏并网逆变器的软硬件设计进行了研究。在硬件平台上进行实验，验证了系统仿真的正确性。最后对本论文的工作进行了总结，指出该系统存在的不足，对以后的研究工作进行了展望。
关键词 光伏并网发电系统；最大功率点跟踪；SPWM；DDS
Abstract
As human development, energy shortages and imminent ecological crisis and other issues in urgent need of people to solve, humans are constantly looking for new alternative energy sources. Among them, solar energy is applied by a large number of major conventional alternative energy, and photovoltaic power generation technology is the major trends in the use of solar energy, will be developed rapidly. Therefore, this article on the grid-connected PV system has been described in detail, and the system control algorithm, system simulation, hardware and software design and other aspects of the in-depth study.
This paper details the photovoltaic power generation system structure and working principle, the system performance requirements, determine the appropriate grid-system topology.
Second, the PV inverter system control strategy in-depth study. PV inverter system based on control objectives, analysis of the inverter control method used and the DDS principle, on this basis to determine the SPWM control mode as the system's control.
This also works on the photovoltaic cells are described, to get the equivalent circuit of photovoltaic cells and output characteristics. Through the common control of the maximum power point tracking (MPPT) algorithm analysis and comparison, the paper introduces the constant voltage method with variable step size of the incremental conductance method to achieve the photovoltaic power generation system, the maximum power point tracking. In this paper, DDS technology to achieve grid-connected PV system frequency, phase tracking and the maximum power point tracking.
Finally, this paper TMS320F2812 high-speed digital signal processor as the core processor, the photovoltaic inverter hardware and software design of a study on the photovoltaic inverter topology, the digital control circuit, the AC filter parameters gives a detailed design features and methods of calculation. In this paper, grid-connected PV systems for simulation, the simulation results and gives a detailed description. The hardware platform on an experiment to test the correctness of system simulation. Finally, this paper summarizes the work, pointing out the shortcomings of the system, for future research were discussed.
Key words Grid-connected PV systems; MPPT;SPWM;DDS
目 录
摘 要 I
Abstract III
第1章 绪论 1
1.1 课题研究的背景和意义 1
1.2 光伏并网发电在国内外的现状和发展 1
1.3 本文研究的主要内容 3
第2章 光伏并网逆变器的分类及拓扑结构 5
2.1 并网逆变器的分类及其控制方式 5
2.2 光伏并网逆变器的拓扑结构 6
2.3 本文所研究的光伏并网逆变器的总体结构 8
2.4 本章小结 9
第3章 光伏并网逆变器控制策略的研究 10
3.1 电压源型并网逆变器的拓扑结构及工作原理 10
3.2光伏并网逆变器的控制目标 10
3.3 并网逆变器控制策略的比较 11
3.3.1 滞环控制电流瞬时值比较方式 11
3.3.2 定时控制的电流瞬时值比较方式 12
3.3.3 SPWM控制原理 12
3.3.4系统控制模型的建立 14
3.3.5基于PI反馈控制的电流闭环 15
3.4 光伏并网逆变器频率跟踪、相位跟踪研究 17
3.4.1 DDS技术原理 17
3.4.2 NCO的实现 18
3.4.3频率计的设计 19
3.4.4相位差检测 20
3.5 最大功率点跟踪（MPPT）技术的研究 21
3.5.1 定电压跟踪法 23
3.5.2 扰动观测法 24
3.5.3 逐步逼近法 25
3.5.4 电导增量法 26
3.5.5 恒压法结合变步长的电导增量法 26
3.6 光伏并网逆变器频率跟踪、相位跟踪及MPPT的实现 28
3.7孤岛效应及其防护 28
3.7.1相位突变检测法 29
3.7.2 主动频率漂移..
