双路Boost的H6桥光伏并网逆变系统的研究

发布时间：2017-09-04 13:25

  本文关键词：双路Boost的H6桥光伏并网逆变系统的研究

  更多相关文章： 逆变器 分布式光伏发电 最大功率点跟踪 并网控制 智能控制

【摘要】：随着移动互联网的高速发展,不断地对传统产业进行渗透,引发了各行业的革命性变化,将传统工业转向以消费产业为核心,提高人的生活体验。针对分布式光伏发电以及移动互联网的高速发展,需要研究一种适合大规模推广的、高效率的、具有数据传送功能的光伏并网逆变器。家庭式与电站式的光伏并网发电系统的区别在于功率级别的不一样,但是家庭式分布式发电系统可以克服日照分散性缺点,这样在灵活性和经济性都比光伏电站更具有优势,同时家庭式并网逆变器,采用前级双路,提高前级输入功率的同时,使逆变器具有体积小、质量轻、效率高且成本低等优点,具有广阔的发展潜力。首先分析了新能源的使用推广对社会经济发展有革命性的重要性,光伏发电是全球现在大力发展的新能源之一,掌握该技术有助力促进国家经济改革和发展。通过介绍国内外光伏并网逆变器状况,分析国内光伏逆变技术的瓶颈问题,以及分析国内与国外对分布式光伏并网发电的策略不同,提出研究一款低成本、稳定可靠的基于双核心DSP的前级双路Boost升压的非隔离型光伏并网逆变器。本课题研究一种前级双路Boost的单相H6桥光伏并网逆变器,采用非隔离型的H6拓扑,减少系统的共模电流的产生,前级采用两路独立的Boost升压电路作为DC/DC电路,以20KHz开关频率工作,后级选择了H6桥拓扑的逆变电路,逆变器系统的主控制板采用两片TMS320F28035作为控制核心,一片作为前级最大功率点跟踪控制,以及进行监控参数的显示和数据通讯;另一片作为后级H6全桥逆变控制和并网电流逆变控制,通过采用WIFI232模块作为通讯模块,进行逆变器的通讯组网进行集中式监控。本课题在搭建并网测试实验平台同时,针对最大功率跟踪控制,后级逆变等问题,研究智能控制算法,并加以应用到光伏并网逆变器中,提高数据通讯能力,使逆变器能够成为家庭中的智能硬件,用户能够即时查询发电量实时情况。
【关键词】：逆变器 分布式光伏发电 最大功率点跟踪 并网控制 智能控制
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615;TM464
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 课题提出背景及研究意义10-11
• 1.2 论文相关内容的国内外研究现状11-15
• 1.2.1 国内外光伏并网逆变器状况11-13
• 1.2.2 分布式光伏并网发电综述13-15
• 1.3 光伏并网发电的评价指标与方法概述15-17
• 1.4 论文主要研究内容17-19
• 第二章 双路输入的两级结构研究19-32
• 2.1 引言19-20
• 2.2 光伏并网逆变系统关键技术20-21
• 2.3 双路Boost的H6桥光伏并网逆变系统总体方案21-31
• 2.3.1 前级双路Boost的工作模式23-27
• 2.3.2 后级H6桥逆变的工作模式27-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 光伏并网逆变系统的硬件分析32-58
• 3.1 引言32
• 3.2 主电路设计与关键器件的选型32-37
• 3.2.1 双路Boost的关键器件选型32-36
• 3.2.2 后级H6桥逆变的关键器件选型36-37
• 3.2.3 模块化PCB设计37
• 3.3 控制核心的方案研究37-41
• 3.3.1 基于DSP+ARM的方案分析38-40
• 3.3.2 基于双核心DSP的方案分析40-41
• 3.4 模块功能电路分析41-48
• 3.4.1 驱动信号调理41-44
• 3.4.2 系统信号反馈采样44-48
• 3.5 系统辅助电源分析48-55
• 3.5.1 辅助电源方案选择48-49
• 3.5.2 英飞凌Cool SET芯片介绍49-51
• 3.5.3 关键器件分析51-55
• 3.6 系统通信模块分析55-56
• 3.7 本章小结56-58
• 第四章 双核心分时独立控制策略研究58-85
• 4.1 引言58
• 4.2 系统流程的控制思想58-62
• 4.2.1 系统流程状态机58-60
• 4.2.2 LCD人机交互显示60-62
• 4.3 双核心的分时独立控制62-65
• 4.4 前级双路最大功率点跟踪控制研究65-75
• 4.4.1 双路MPPT控制研究65-70
• 4.4.2 前级MPPT的Matlab仿真分析70-75
• 4.5 后级H6桥并网逆变控制研究75-80
• 4.5.1 H6桥无差拍控制75-76
• 4.5.2 H6桥的Matlab仿真分析76-80
• 4.6 系统数据采集传输的软件框架80-84
• 4.7 本章小结84-85
• 第五章 系统试验与分析85-97
• 5.1 引言85
• 5.2 测试平台介绍85-87
• 5.2.1 系统测试条件85-86
• 5.2.2 系统测试内容86-87
• 5.3 系统硬件电路测试87-89
• 5.3.1 辅助电源运行测试87
• 5.3.2 前级双路Boost驱动测试87-88
• 5.3.3 后级H6桥逆变驱动测试88
• 5.3.4 双核心DSP电网跟踪测试88-89
• 5.4 系统正常运行实验89-95
• 5.4.1 系统MPPT运行实验89-92
• 5.4.2 系统并网运行实验92-95
• 5.5 监控数据采集测试95-96
• 5.5.1 LCD显示功能测试95
• 5.5.2 数据无线监控测试95-96
• 5.6 本章小结96-97
• 结论97-98
• 参考文献98-103
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果103-104
• 致谢104-105
• 附件105

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本文编号：791792