基于电流型多电平光伏的变流器的研究

发布时间：2017-03-18 23:02

  本文关键词：基于电流型多电平光伏的变流器的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：太阳能作为一种巨量的可再生,无污染的清洁能源,是代替目前大量应用的化石能源的主要能源之一,是未来的能源发展趋势,因此,开发和利用太阳能非常有意义。光伏变流器的输入端为光伏电池板,它的输出电能与外界环境的温度和光照密切相关。为了最有效率的利用光伏电池,本文对光伏电池的原理进行了分析,并在对比目前常用的电压型最大功率跟踪算法的基础上,实现了电流型变步长电导增量MPPT(Maximum Power Point Tracking)算法。此外,本文分析了单相5电平变流器的工作原理,研究了该变流器基于POD-PWM控制技术下的开环和均流控制方案,并对开环和均流控制情况下的效果作了对比分析。最后,本文对整个光伏变流器系统进行了PSIM仿真分析,并搭建了软硬件实验平台。结果表明,在不同的环境条件下,光伏电池均能工作在最大功率点,MPPT算法有效的提高了光伏电池的利用效率。变流器在开环控制下,均流电感电流不稳定,波动较大;在均流控制情况下,均流电感电流能实现很好的均流。逆变输出的电流能获得完整的正弦波,逆变功率因数达到1。
【关键词】：太阳能 MPPT 多电平 电流型变流器
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM46;TM914
【目录】：

• 摘要4-5
• 英文摘要5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题研究的背景和意义8
• 1.2 电流型多电平变流器的研究现状8-12
• 1.3 本文的主要工作和结构安排12-14
• 第二章 电流型光伏逆变系统方案14-23
• 2.1 光伏逆变系统结构14-20
• 2.1.1 光伏电池简介14-17
• 2.1.2 变流器的拓扑结构及工作原理17-20
• 2.2 逆变器的结构及系统的控制方法20-22
• 2.2.1 单级式逆变系统的直接电流控制20-21
• 2.2.2 两级式逆变系统的直接电流控制21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第三章 单相五电平变流器及其仿真研究23-32
• 3.1 单相5电平CSI的控制方法23-24
• 3.2 单相5电平CSI的均流分析24-27
• 3.3 单相5电平CSI的仿真研究27-31
• 3.3.1 开环控制仿真28-29
• 3.3.2 均流控制仿真29-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第四章 电流型光伏变流器系统的仿真研究32-43
• 4.1 最大功率跟踪技术32-36
• 4.1.1 电压型最大功率跟踪技术32-34
• 4.1.2 电流型变步长电导增量法34-36
• 4.2 电流型光伏变流器系统的仿真研究36-42
• 4.3 本章小结42-43
• 第五章 系统硬软件设计43-59
• 5.1 控制电路主芯片43-45
• 5.1.1 DSP芯片43-44
• 5.1.2 FPGA芯片44-45
• 5.2 系统的硬件设计45-49
• 5.2.1 采样电路45-47
• 5.2.2 过零检测电路47-48
• 5.2.3 开关管驱动电路48
• 5.2.4 变流器主电路48-49
• 5.3 系统部分参数的设计49-51
• 5.3.1 直流侧滤波参数设计49-50
• 5.3.2 输出滤波参数设计50-51
• 5.4 多路PWM波形发生器的设计51-55
• 5.5 基于DSP的软件设计55-58
• 5.5.1 主程序55-56
• 5.5.2 中断服务程序56-57
• 5.5.3 软件锁相环57
• 5.5.4 闭环程序的设计57-58
• 5.6 本章小结58-59
• 第六章 实验结果分析59-64
• 第七章 总结与展望64-66
• 7.1 总结64
• 7.2 展望64-66
• 参考文献66-69
• 致谢69-70

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