隨著世界能源危機的到來,太陽能光伏發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中正在發(fā)揮著越來越大的作用。而太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件并網(wǎng)逆變器的性能還需要進一步提高。為了迎合市場上對高品質(zhì)、高性能、智能化并網(wǎng)逆變器的需求,我們將ARM+DSP架構(gòu)作為并網(wǎng)逆變器的控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)集成了ARM和DSP的各自的強大功能,使并網(wǎng)逆變器的性能和智能化水平得到了顯著提高。本論文是基于山東大學(xué)魯能實習(xí)基地“光伏并網(wǎng)逆變器項目”,目前已經(jīng)試制出樣機。本人主要負責(zé)并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計工作。本文主要研究內(nèi)容有: @@ 1.本并網(wǎng)逆變器采用了內(nèi)高頻環(huán)逆變技術(shù)。文中詳細分析了這種逆變器的優(yōu)缺點,進行了充分的系統(tǒng)分析和論證。 @@ 2.采用MATLAB/Simulink軟件對并網(wǎng)逆變器的控制算法進行仿真,包括前級DC-DC變換的控制算法以及后級DC-AC逆變的控制算法。通過仿真驗證了所設(shè)計算法的可行性,對DSP程序開發(fā)提供了很好的指導(dǎo)意義。 @@ 3.本文將ARM+DSP架構(gòu)作為逆變器的控制系統(tǒng),并設(shè)計了相應(yīng)的硬件控制系統(tǒng)。DSP控制板硬件系統(tǒng)包括AD數(shù)據(jù)采集、硬件電流保護、電源、eCAN總線,SPI總線等硬件電路。ARM板硬件系統(tǒng)包括SPI總線、RS232總線、RS480總線、以太網(wǎng)總線、LCD顯示、實時時鐘、鍵盤等硬件電路。 @@ 4.本文設(shè)計和實現(xiàn)了兩種最大功率點跟蹤控制算法:功率擾動觀察法或增量電導(dǎo)法;孤島檢測方法采用被動式和主動式兩種檢測方式,被動式所采用的方法是將過/欠電壓和電壓相位突變檢測相結(jié)合的方式,主動式采用正反饋頻率偏移法;為了實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的輸出電流與電網(wǎng)電壓同頻同相,使用了軟件鎖相環(huán)控制技術(shù)。本文分別給出了以上各種算法的控制程序流程圖。 @@ 5.本文也給出了AD數(shù)據(jù)采集、eCAN總線、RS232、RS485、以太網(wǎng)、PWM輸出等程序流程圖,以及DSP和ARM之間的SPI總線通信程序流程圖。并且分別給出了ARM管理機控制系統(tǒng)主程序流程圖和DSP控制機控制系統(tǒng)主程序流程圖。 @@ 6.最后對并網(wǎng)逆變器樣機進行實驗結(jié)果分析。結(jié)果顯示:該樣機基本上實現(xiàn)了本文提出的設(shè)計方案所應(yīng)完成的各項功能,樣機的性能比較理想。 @@關(guān)鍵詞:太陽能光伏;并網(wǎng)逆變器;SPWM; DSP; ARM
上傳時間: 2013-07-09
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光伏并網(wǎng)逆變器是將太陽能電池所輸出的直流電轉(zhuǎn)換成符合公共電網(wǎng)要求的交流電并送入電網(wǎng)的設(shè)備。按照不同的標準光伏并網(wǎng)逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)分為很多種,本文介紹了一種工頻隔離型光伏并網(wǎng)逆變器
標簽: 太陽能電池 光伏并網(wǎng) 逆變器
上傳時間: 2013-08-02
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隨著世界能源危機的到來,太陽能光伏發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中正在發(fā)揮著越來越大的作用。而太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件并網(wǎng)逆變器的性能還需要進一步提高。為了迎合市場上對高品質(zhì)、高性能、智能化并網(wǎng)逆變器的需求,我們將ARM+DSP架構(gòu)作為并網(wǎng)逆變器的控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)集成了ARM和DSP的各自的強大功能,使并網(wǎng)逆變器的性能和智能化水平得到了顯著提高。本論文是基于山東大學(xué)魯能實習(xí)基地“光伏并網(wǎng)逆變器項目”,目前已經(jīng)試制出樣機。本人主要負責(zé)并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計工作。本文主要研究內(nèi)容有: 1.本并網(wǎng)逆變器采用了內(nèi)高頻環(huán)逆變技術(shù)。文中詳細分析了這種逆變器的優(yōu)缺點,進行了充分的系統(tǒng)分析和論證。 2.采用MATLAB/Simulink軟件對并網(wǎng)逆變器的控制算法進行仿真,包括前級DC-DC變換的控制算法以及后級DC-AC逆變的控制算法。通過仿真驗證了所設(shè)計算法的可行性,對DSP程序開發(fā)提供了很好的指導(dǎo)意義。 3.本文將ARM+DSP架構(gòu)作為逆變器的控制系統(tǒng),并設(shè)計了相應(yīng)的硬件控制系統(tǒng)。DSP控制板硬件系統(tǒng)包括AD數(shù)據(jù)采集、硬件電流保護、電源、eCAN總線,SPI總線等硬件電路。ARM板硬件系統(tǒng)包括SPI總線、RS232總線、RS480總線、以太網(wǎng)總線、LCD顯示、實時時鐘、鍵盤等硬件電路。 4.本文設(shè)計和實現(xiàn)了兩種最大功率點跟蹤控制算法:功率擾動觀察法或增量電導(dǎo)法;孤島檢測方法采用被動式和主動式兩種檢測方式,被動式所采用的方法是將過/欠電壓和電壓相位突變檢測相結(jié)合的方式,主動式采用正反饋頻率偏移法;為了實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的輸出電流與電網(wǎng)電壓同頻同相,使用了軟件鎖相環(huán)控制技術(shù)。本文分別給出了以上各種算法的控制程序流程圖。 5.本文也給出了AD數(shù)據(jù)采集、eCAN總線、RS232、RS485、以太網(wǎng)、PWM輸出等程序流程圖,以及DSP和ARM之間的SPI總線通信程序流程圖。并且分別給出了ARM管理機控制系統(tǒng)主程序流程圖和DSP控制機控制系統(tǒng)主程序流程圖。 6.最后對并網(wǎng)逆變器樣機進行實驗結(jié)果分析。結(jié)果顯示:該樣機基本上實現(xiàn)了本文提出的設(shè)計方案所應(yīng)完成的各項功能,樣機的性能比較理想。
標簽: ARMDSP 架構(gòu) 太陽能光伏 并網(wǎng)逆變器
上傳時間: 2013-07-10
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,模塊化程度低、缺乏靈活性、設(shè)計復(fù)雜、標準化程度低等因素日益成為制約其發(fā)展的瓶頸。而電力電子結(jié)構(gòu)塊(PEBB)正是為解決以上問題而提出的方法。因此研究利用PEBB來組建功率變換器具有一定的優(yōu)勢和重要的意義。 本文將電子技術(shù)和計算機技術(shù)等領(lǐng)域先進的、成熟的集成相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)集成中,對電力電子系統(tǒng)集成中的操作系統(tǒng)、分布式控制技術(shù)和通信技術(shù)進行了研究。 將電力電子系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)劃分,分為PEBB功率部分和通用控制部分。對于功率部分,采用分立元件設(shè)計了一個半橋PEBB,包括主電路、保護電路、驅(qū)動電路、吸收電路和濾波電路等。在分析和對比了各種通信接口后選擇具有“即插即用”功能的通用串行接口(USB)做為PEBB的數(shù)字通信接口。對于通用控制部分,選用具有高性價比的ARM7芯片S3C44B0X做為核心處理單元,輔以相應(yīng)的外圍電路。采用USB主機控制芯片使其具有類似USB主機的功能,實現(xiàn)與PEBB的通信和方便“即插即用”的管理。在軟件設(shè)計上引入實時操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ,采用多任務(wù)系統(tǒng)的形式,滿足電力電子操作系統(tǒng)實時性的要求。然后,用兩個半橋PEBB和一個通用控制器組成了一個單相全橋電壓逆變器,分析和解決PEBB之間的同步等問題。最后給出并分析了實驗結(jié)果。 通過上述工作,驗證了PEBB對解決當(dāng)前電力電子技術(shù)系統(tǒng)集成問題的可行性,為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-07-12
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在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中,并網(wǎng)逆變器是實現(xiàn)電能饋送給電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)。并網(wǎng)逆變器的性能的好壞直接影響整個風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。 首先建立了并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型, 分析了空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù) (SVPWM) 。然后采用電
標簽: 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 并網(wǎng)逆變器
上傳時間: 2013-04-24
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現(xiàn)場可編程門陣列器件(FPGA)是一種新型集成電路,可以將眾多的控制功能模塊集成為一體,具有集成度高、實用性強、高性價比、便于開發(fā)等優(yōu)點,因而具有廣泛的應(yīng)用前景。單相全橋逆變器是逆變器的一種基本拓撲結(jié)構(gòu),對它的研究可以為三相逆變器研究提供參考,因此對單相全橋逆變器的分析有著重要的意義。 本文研制了一種基于FPGA的SPWM數(shù)字控制器,并將其應(yīng)用于單相逆變器進行了試驗研究。主要研究內(nèi)容包括:SPWM數(shù)字控制系統(tǒng)軟件設(shè)計以及逆變器硬件電路設(shè)計,并對試驗中發(fā)現(xiàn)的問題進行了深入分析,提出了相應(yīng)的解決方案和減小波形失真的措施。在硬件設(shè)計方面,首先對雙極性/單極性正弦脈寬調(diào)制技術(shù)進行分析,選用適合高頻設(shè)計的雙極性調(diào)制。其次,詳細分析死區(qū)效應(yīng),采用通過判斷輸出電壓電流之間的相位角預(yù)測橋臂電流極性方向,超前補償波形失真的方案。最后,采用電壓反饋實時檢測技術(shù),對PWM進行動態(tài)調(diào)整。在控制系統(tǒng)軟件設(shè)計方面,采用FPGA自上而下的設(shè)計方法,對其控制系統(tǒng)進行了功能劃分,完成了DDS標準正弦波發(fā)生器、三角波發(fā)生器、SPWM產(chǎn)生器以及加入死區(qū)補償?shù)腜WM發(fā)生器、電流極性判斷(零點判斷模塊和延時模塊)和反饋等模塊的設(shè)計。針對仿真和實驗中的毛刺現(xiàn)象,分析其產(chǎn)生機理,給出常用的解決措施,改進了系統(tǒng)性能。
上傳時間: 2013-07-06
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文章首先分析比較了光伏并網(wǎng)逆變器的各種主電路結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點,提出適合小 功率光伏系統(tǒng)的兩級式并網(wǎng)結(jié)構(gòu),并對前級DC-DC電路和后級DC-AC分別進行 了電路結(jié)構(gòu)的選擇。
上傳時間: 2013-06-14
上傳用戶:jjj0202
采用一種具有雙參數(shù)控制的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)并網(wǎng)運行和負序電流的消除,直流側(cè)的電壓控制環(huán)作為并網(wǎng)的基礎(chǔ)控制,同時提取電網(wǎng)電壓和逆變器輸出電壓的負序分量并加以控制,當(dāng)兩者相等時就可以達到消除負序電流的目的,然后對負序電壓的獲取以及電流的跟蹤控制作了分析。最后利用Matlab/Simulink對系統(tǒng)進行仿真,驗證了系統(tǒng)的可行性。
標簽: 電網(wǎng)電壓 不平衡 條件下 并網(wǎng)逆變器
上傳時間: 2013-10-16
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對三相雙降壓式并網(wǎng)逆變器這一新型拓撲的滑模控制進行了研究,使系統(tǒng)獲得良好的魯棒性。首先,對三相雙降壓式并網(wǎng)逆變器進行了等效分析。然后,根據(jù)等效分析電路重點對其滑??刂七M行了設(shè)計,并在控制律中采用了平滑函數(shù)來取代符號函數(shù)以削弱抖振。仿真結(jié)果表明,采用滑模控制后的三相雙降壓式并網(wǎng)逆變器具有很好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能,且輸出的并網(wǎng)電流諧波含量低,波形質(zhì)量好。
標簽: 滑模控制 三相 并網(wǎng)逆變器 降壓
上傳時間: 2013-10-13
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在異步電機三相逆變中,當(dāng)電機低速運行時,因輸出電壓較低,由死區(qū)時間和信號傳播延遲造成的電壓損失會使輸出電流發(fā)生明顯的畸變。為改善逆變器輸出電流波形,需要進行電壓補償。常用的電壓補償方法有電壓反饋補償、電流反饋補償、死區(qū)解耦補償、自適應(yīng)死區(qū)補償?shù)?,最常用且容易實現(xiàn)的方法就是電流反饋補償。電流反饋補償需要知道電流采樣通道及開關(guān)器件延遲、開關(guān)器件壓降、死區(qū)時間等參數(shù),為避免直接查閱芯片資料造成的參數(shù)誤差,本文提出了一種逆變器電壓補償參數(shù)離線辨識方法,并研究了該方法在電壓補償中的應(yīng)用。
標簽: 逆變器 電壓補償 參數(shù) 應(yīng)用研究
上傳時間: 2013-10-30
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