基于DSP的三相光伏并网控制系统设计
发布时间：2021-06-27 21:14
随着社会的不断发展,化石能源在使用中暴露出越来越多的问题,人类对绿色清洁能源的需求更加迫切。太阳能是一种绿色清洁能源,具有取之不尽用之不竭的特点,光伏发电是利用光伏电池的光生伏特效应将光能转化为电能,然后再通过电气电子设备实现电能转换与分配的一门技术。现代电力电子技术的发展为太阳能光伏发电的应用奠定了重要基础,利用高性能微处理器,设计一个集成度高稳定性好的光伏并网系统具有重要的现实意义。本文首先从太阳能光伏发电的应用背景和现状出发,分析了太阳能光伏发电的发展趋势,明确了该课题的研究意义,然后对光伏并网控制系统的相关技术进行了研究,包括光伏电池的特性、最大功率点跟踪、并网控制系统的拓扑结构、逆变器控制原理等内容。在并网控制的研究中,通过对比分析确定了最大功率点跟踪方法,通过数学模型分析确定了电网电压的锁相环方案。文中还借助了Simulink工具对最大功率点跟踪算法和逆变器进行了仿真。接下来文章从硬件和软件两个方面对系统进行了设计,硬件设计包括系统的整体结构设计和硬件电路设计。硬件电路设计主要包括DSP最小系统、ADC采样电路、过零点检测电路、驱动电路、滤波电路等。软件设计包括主程序设计和...
【文章来源】：山东工商学院山东省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国累计光伏装机容量在深化改革背景下，《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》也明确指出，
究国内起步较晚，尽管最近几年我国光伏产业的发展势头较好，但整与国外相比还有一定差距。国内的光伏并网控制系统设计大多以单DSP、FPGA 等为核心，而系统的运行速度、稳定性以及可扩展性跟芯片有直接关系。文献[5]设计了一种基于 ARM-CortexM4 的 STM32能配变终端系统；文献[6,7]以 FPGA 为核心控制器设计了光伏并网发基于 FPGA 的 SOPC 技术研究已经比较成熟，文献[8]中以 FPGA 为核了光伏并网系统；文献[9]提出了一种基于 FPGA 的光伏系统级联M 控制策略。光伏发电系统中，光伏电池将太阳能转化为电能是系统运行的前提。输出的是直流电不能和电网直接相连，因此需要设置调整逆变环节，为满足并网要求的交流电，然后再实现并入大电网的目的。图 1.3 是系统的典型结构框图，根据图中所示，系统的主要结构包括光伏电池路、并网逆变器、控制单元以及电力系统或本地负载等。关于光伏并也主要停留在 DC/DC 变换电路、控制单元、并网逆变器等几个模块细介绍：光伏电池 DC/DC变换电路 并网逆变器电力
光伏发电是一种新型分布式发电技术根据系统中储能电池的配置情况，可调度式发电[17]。可调度式并网发电系统中类发电系统的电网调峰效果相对好些，但控制难度和成本都有所提高，从而限制了不可调度式并网系统中没有蓄电池模块，也更加方便，该类系统的应用范围也相对下图 1.5 是可调度式光伏发电系统的式光伏发电系统需要配置蓄电池组作为储行能量互补，平抑光伏发电功率的不足[1光照条件充足时，光伏阵列通过控制器向为稳定的独立电源，系统可向左输出电能现并网运行；当光照条件不满足时，光伏向变流系统供电，满足独立负载用电，当向变流系统供电，给蓄电池组充电。光伏电池 直流配电系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]光伏并网逆变器的直接预测控制策略及其DSP实现[J]. 胡雪峰,龚春英. 电工技术学报. 2011(S1)
[2]基于DSP的三相光伏并网逆变器控制系统设计与实现[J]. 石昆,章坚民,李阳春,王娜. 电子器件. 2011(03)
[3]基于TMS320F28335的ADC模块电压基准校正[J]. 王泉,曹红松,赵捍东,苑大威. 火炮发射与控制学报. 2010(03)
[4]并网光伏发电系统数学模型研究与分析[J]. 徐维. 电力系统保护与控制. 2010(10)
[5]光伏发电系统并网控制技术现状与发展(上)[J]. 查晓明,刘飞. 变频器世界. 2010(02)
[6]光伏电池最大功率点跟踪方法的发展研究[J]. 程启明,程尹曼,汪明媚,倪仁杰. 华东电力. 2009(08)
[7]基于DSP控制的单相光伏并网逆变系统的设计[J]. 吴玉蓉,张国琴. 继电器. 2008(04)
[8]逆变器中死区效应及其补偿策略分析[J]. 张涛,张强,李良辰. 信息技术. 2003(11)
[9]三电平逆变器的分析与控制[J]. 薄保中,苏彦民. 电气传动. 2003(02)
[10]大容量PWM电压源逆变器的LC滤波器设计[J]. 宋强,刘文华,严干贵,陈远华. 清华大学学报(自然科学版). 2003(03)
博士论文
[1]太阳能光伏并网发电系统的研究[D]. 赵为.合肥工业大学 2003
硕士论文
[1]基于DSP的无刷直流电机调速控制系统的研究[D]. 袁世博.西安工程大学 2018
[2]基于FPGA+ARM的分布式电源并网逆变控制器的设计[D]. 童彬彬.安徽理工大学 2017
[3]光伏发电系统多功能逆变器控制策略研究[D]. 吴雅静.河北工程大学 2017
[4]中国光伏产业政策演进及效果评价[D]. 崔文华.中国矿业大学 2018
[5]基于ARM Cortex-M4的智能采集终端研究设计[D]. 杜珂.山东大学 2016
[6]单相光伏逆变器并联控制策略的研究[D]. 明岩.河北工业大学 2016
[7]基于虚拟同步发电机的光伏逆变技术研究[D]. 陈毛欣.太原理工大学 2016
[8]基于FPGA+Linux的光伏并网系统的设计与实现[D]. 朱超.江苏科技大学 2016
[9]基于FPGA+ARM构架的三相并网逆变器的设计与实现[D]. 夏家力.湖北工业大学 2015
[10]基于DSP的可调度式光伏并网逆变系统的研究[D]. 孙学超.太原理工大学 2015
本文编号：3253618
【文章来源】：山东工商学院山东省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国累计光伏装机容量在深化改革背景下，《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》也明确指出，
究国内起步较晚，尽管最近几年我国光伏产业的发展势头较好，但整与国外相比还有一定差距。国内的光伏并网控制系统设计大多以单DSP、FPGA 等为核心，而系统的运行速度、稳定性以及可扩展性跟芯片有直接关系。文献[5]设计了一种基于 ARM-CortexM4 的 STM32能配变终端系统；文献[6,7]以 FPGA 为核心控制器设计了光伏并网发基于 FPGA 的 SOPC 技术研究已经比较成熟，文献[8]中以 FPGA 为核了光伏并网系统；文献[9]提出了一种基于 FPGA 的光伏系统级联M 控制策略。光伏发电系统中，光伏电池将太阳能转化为电能是系统运行的前提。输出的是直流电不能和电网直接相连，因此需要设置调整逆变环节，为满足并网要求的交流电，然后再实现并入大电网的目的。图 1.3 是系统的典型结构框图，根据图中所示，系统的主要结构包括光伏电池路、并网逆变器、控制单元以及电力系统或本地负载等。关于光伏并也主要停留在 DC/DC 变换电路、控制单元、并网逆变器等几个模块细介绍：光伏电池 DC/DC变换电路 并网逆变器电力
光伏发电是一种新型分布式发电技术根据系统中储能电池的配置情况，可调度式发电[17]。可调度式并网发电系统中类发电系统的电网调峰效果相对好些，但控制难度和成本都有所提高，从而限制了不可调度式并网系统中没有蓄电池模块，也更加方便，该类系统的应用范围也相对下图 1.5 是可调度式光伏发电系统的式光伏发电系统需要配置蓄电池组作为储行能量互补，平抑光伏发电功率的不足[1光照条件充足时，光伏阵列通过控制器向为稳定的独立电源，系统可向左输出电能现并网运行；当光照条件不满足时，光伏向变流系统供电，满足独立负载用电，当向变流系统供电，给蓄电池组充电。光伏电池 直流配电系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]光伏并网逆变器的直接预测控制策略及其DSP实现[J]. 胡雪峰,龚春英. 电工技术学报. 2011(S1)
[2]基于DSP的三相光伏并网逆变器控制系统设计与实现[J]. 石昆,章坚民,李阳春,王娜. 电子器件. 2011(03)
[3]基于TMS320F28335的ADC模块电压基准校正[J]. 王泉,曹红松,赵捍东,苑大威. 火炮发射与控制学报. 2010(03)
[4]并网光伏发电系统数学模型研究与分析[J]. 徐维. 电力系统保护与控制. 2010(10)
[5]光伏发电系统并网控制技术现状与发展(上)[J]. 查晓明,刘飞. 变频器世界. 2010(02)
[6]光伏电池最大功率点跟踪方法的发展研究[J]. 程启明,程尹曼,汪明媚,倪仁杰. 华东电力. 2009(08)
[7]基于DSP控制的单相光伏并网逆变系统的设计[J]. 吴玉蓉,张国琴. 继电器. 2008(04)
[8]逆变器中死区效应及其补偿策略分析[J]. 张涛,张强,李良辰. 信息技术. 2003(11)
[9]三电平逆变器的分析与控制[J]. 薄保中,苏彦民. 电气传动. 2003(02)
[10]大容量PWM电压源逆变器的LC滤波器设计[J]. 宋强,刘文华,严干贵,陈远华. 清华大学学报(自然科学版). 2003(03)
博士论文
[1]太阳能光伏并网发电系统的研究[D]. 赵为.合肥工业大学 2003
硕士论文
[1]基于DSP的无刷直流电机调速控制系统的研究[D]. 袁世博.西安工程大学 2018
[2]基于FPGA+ARM的分布式电源并网逆变控制器的设计[D]. 童彬彬.安徽理工大学 2017
[3]光伏发电系统多功能逆变器控制策略研究[D]. 吴雅静.河北工程大学 2017
[4]中国光伏产业政策演进及效果评价[D]. 崔文华.中国矿业大学 2018
[5]基于ARM Cortex-M4的智能采集终端研究设计[D]. 杜珂.山东大学 2016
[6]单相光伏逆变器并联控制策略的研究[D]. 明岩.河北工业大学 2016
[7]基于虚拟同步发电机的光伏逆变技术研究[D]. 陈毛欣.太原理工大学 2016
[8]基于FPGA+Linux的光伏并网系统的设计与实现[D]. 朱超.江苏科技大学 2016
[9]基于FPGA+ARM构架的三相并网逆变器的设计与实现[D]. 夏家力.湖北工业大学 2015
[10]基于DSP的可调度式光伏并网逆变系统的研究[D]. 孙学超.太原理工大学 2015
本文编号：3253618
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