逻辑脉冲宽度调制光伏逆变器研究

发布时间：2023-03-26 22:26

　　日益显现的环境问题以及煤炭、石油等化石燃料的枯竭，新能源发电一直是全世界需要解决的巨大问题。太阳能光伏发电由于其诸多优点最近几年成为研究开发的热点之一，未来将会给人类的生产生活产生巨大效益。 本课题先对太阳能光伏发电系统进行了具体的讲述，分析光伏逆变系统的构成和不同类型并选择两级高频不隔离并网的方式作为设计基础。通过分析电路的结构和电路的工作原理以及SPWM调制技术原理以及单极性调制和双极性调制。接下来根据通过分析单相半桥DC-AC变换器正弦脉冲宽度调制控制方法，分别对阻感负载电流为正和为负情形下IGBT的导通状态解析，得出输出电压值与开关管以及电流值的关系，推导出逻辑脉冲宽度调制方法(LPWM)。原理是根据负载的电流的正负而开放或封锁对应的IGBT的门极脉冲。在此理论基础上延伸到光伏发电系统逆变器的单相全桥逆变器上。LPWM控制方法的优点是减少了一半的门极开关损耗，除电流过零点以外无需再加死区，提高了开关频率，增强了系统的安全性和使用寿命。通过对LPWM的理解认识，把理论推导到三相SPWM以及SVPWM的逻辑脉宽调制一样适用，证明其应用场合可以在电力电子等领域得到更充分的推广应用。然...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景意义
    1.2 国内外光伏发电现状和趋势
        1.2.1 世界太阳能光伏发电现状与展望
        1.2.2 国内太阳能光伏发电现状与展望
    1.3 太阳能光伏发电的优点
    1.4 课题研究内容
2 太阳能光伏发电系统
    2.1 光伏发电系统的构成与分类
    2.2 光伏发电系统的类型
    2.3 并网逆变器的并网方式
    2.4 并网逆变器的主电路结构及控制方式
    2.5 最大功率跟踪概述
    2.6 本章小结
3 系统工作原理
    3.1 前级升压电路的工作原理
    3.2 后级单相全桥逆变器的工作原理
    3.3 脉宽调制原理及 SPWM 调制方式
    3.4 本章小结
4 逻辑脉冲宽度调制方法原理
    4.1 引言
    4.2 单相半桥逆变器的逻辑脉宽调制控制方法分析
    4.3 逻辑脉宽调制控制方法
    4.4 三相桥式逆变器的 LPWM 控制方式
    4.5 SVPWM 的逻辑脉宽调制控制方法
    4.6 逻辑脉宽调制控制方法的仿真
    4.7 LPWM 实际的实现方法
    4.8 光伏逆变器的逻辑脉宽调制的计算
    4.9 本章小结
5 单相光伏并网逆变器硬件设计
    5.1 主电路的参主要数设计
        5.1.1 前级升压电路主要参数设计
        5.1.2 逆变器参数设计
    5.2 控制器电路设计
        5.2.1 控制芯片的选择
        5.2.2 电源电路的设计
        5.2.3 复位电路和 JATG 下载口电路的设计
        5.2.4 外扩 RAM 的设计
        5.2.5 PWM 驱动电路的设计
        5.2.6 A/D 输入保护电路的设计
    5.3 外围检测电路设计
        5.3.1 直流电压信号检测
        5.3.2 电网电压换相点检测
        5.3.3 电网电流的检测
    5.4 实验实物图
    5.5 本章小结
6 系统软件设计
    6.1 编译环境 CCS 简介
    6.2 系统程序设计
        6.2.1 光伏逆变器主程序
        6.2.2 EV 定时器周期中断服务程序
        6.2.3 A/D 转换中断服务程序
        6.2.4 SPWM 和 LPWM 子程序
    6.3 系统实验
    6.4 本章小结
结论
参考文献
附录 A
在学研究成果
致谢



本文编号：3771862