光伏發(fā)電是集開(kāi)發(fā)可再生能源、改善生態(tài)環(huán)境于一體的重大課題,有巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益和學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值。 本文首先介紹了3kW光伏并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)。3kW光伏并網(wǎng)逆變器采用兩級(jí)式結(jié)構(gòu),主電路由前級(jí)Boost變換器和后級(jí)的單相逆變橋組成。控制部分以DSP(DSP56F803)為核心,實(shí)現(xiàn)了光伏陣列最大功率點(diǎn)的跟蹤控制,以及產(chǎn)生與電網(wǎng)壓同頻同相的正弦電流,實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的功能。本文重點(diǎn)對(duì)逆變器系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)控制進(jìn)行研究。 針對(duì)基于外特性建立的光伏陣列模型雖然簡(jiǎn)單、參數(shù)易解,但精度低的問(wèn)題,本文建立了基于物理特性的光伏陣列模型,并考慮光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度對(duì)光伏陣列的影響,模型參數(shù)與實(shí)際參數(shù)嚴(yán)格對(duì)應(yīng)。將幾種最大功率點(diǎn)跟蹤算法應(yīng)用于所建立的光伏陣列模型使用MATLAB進(jìn)行仿真,分析仿真結(jié)果,比較各種算法的優(yōu)缺點(diǎn),總結(jié)出每種算法所適用的環(huán)境,并給出了最大功率點(diǎn)跟蹤控制在并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)策略。 設(shè)計(jì)了適用于額定功率為100W的光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤的Boost電路,分別給出了利用PIC單片機(jī)16F873實(shí)現(xiàn)擾動(dòng)觀察法和增量電導(dǎo)法的程序流程圖,實(shí)現(xiàn)了這兩種算法控制下光伏陣列的最大功率點(diǎn)跟蹤,并分析了兩種算法的跟蹤性能。
標(biāo)簽: 3kW 光伏并網(wǎng) 逆變器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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現(xiàn)如今,逆變器的脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)作為一種最常見(jiàn)的調(diào)制方式在交流傳動(dòng)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。采用PWM調(diào)制技術(shù)的最終目的在于追求逆變器輸出電壓、電流波形更接近正弦從而進(jìn)一步控制負(fù)載電機(jī)的磁通正弦化。為了達(dá)到這些目的,很多種基于PWM原理的調(diào)制方法被相繼提出并應(yīng)用。 在鐵道牽引調(diào)速系統(tǒng)中,逆變裝置具有調(diào)速范圍寬,輸出頻率變化快等特點(diǎn),而逆變器本身器件的開(kāi)關(guān)頻率又不是很高。這種情況下,分段同步調(diào)制模式的使用有效地改善了變頻器的輸出,達(dá)到了減少諧波的目的。本文圍繞分段同步調(diào)制在交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究,主要目的在于解決該調(diào)制模式應(yīng)用中存在的切換點(diǎn)選擇、切換震蕩沖擊等問(wèn)題。文章詳細(xì)討論了分段調(diào)制模式下載波比和載波比切換點(diǎn)選取的原則,重點(diǎn)分析了分段同步調(diào)制模式下載波比切換點(diǎn)沖擊電壓的產(chǎn)生原因和危害,提出了改善電壓電流沖擊的方法,并在搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上驗(yàn)證了理論分析的正確性。此外,本文還對(duì)列車高速時(shí)載波比極低的極限情況下分段同步調(diào)制對(duì)變頻器輸出交流電壓和直流回流電流諧波的改善情況進(jìn)行了理論推導(dǎo)和仿真分析。 論文搭建了用于調(diào)制實(shí)驗(yàn)的3.7kW小功率電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在開(kāi)環(huán)的VVVF調(diào)速系統(tǒng)中進(jìn)行了分段同步調(diào)制載波比切換實(shí)驗(yàn);在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了分段同步調(diào)制模式下的電機(jī)牽引模型,進(jìn)行了分段同步調(diào)制載波比切換仿真;實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明,文章所提出的方法很好地完成了分段同步算法且有效抑制了可能發(fā)生的沖擊,所得結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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近年來(lái)在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域三電平中壓變頻器的開(kāi)發(fā)研究得到了廣泛關(guān)注,三電平逆變器使得電壓型逆變器的大容量化、高性能化成為可能,研究和開(kāi)發(fā)三電平逆變器,無(wú)論在技術(shù)上還是在實(shí)際應(yīng)用上都有十分重要的意義。 本文首先論述了三電平逆變器的原理,詳細(xì)分析了一種控制策略—空間電壓矢量法,給出PWM波的計(jì)算公式和開(kāi)關(guān)動(dòng)作次序,并仿真出波形。 其次闡述了三電平逆變器的主電路構(gòu)成、功率器件MOSFET的驅(qū)動(dòng)技術(shù)和基于DSP2407A控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì),并據(jù)此設(shè)計(jì)出了一套小容量三電平逆交器實(shí)驗(yàn)裝置。 最后介紹了三電平空間電壓矢量控制算法的實(shí)現(xiàn)和軟件設(shè)計(jì),給出了實(shí)驗(yàn)裝置的運(yùn)行結(jié)果,并分析了設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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風(fēng)能作為一種清潔可再生能源,發(fā)展迅速,已經(jīng)成為世界新能源最主要的發(fā)展方向之一。本文以863計(jì)劃項(xiàng)目"MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電控系統(tǒng)研制"為研究背景,介紹了1.2MW永磁同步電機(jī)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),研究了變流系統(tǒng)中逆變器的控制方法。 本文首先對(duì)風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行了概述,介紹了我國(guó)和世界風(fēng)電發(fā)展?fàn)顩r以及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)今風(fēng)力發(fā)電技術(shù),大功率直驅(qū)化和雙饋是兩個(gè)發(fā)展方向,本課題1.2MW風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)就是采用了永磁同步電機(jī)加交直交變流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式,中間省去了齒輪箱,減少了維護(hù),具有較好的發(fā)展前景。 論文第二章首先對(duì)風(fēng)輪機(jī)葉片的空氣動(dòng)力特性進(jìn)行了分析,介紹了不同風(fēng)速下風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制策略。就直驅(qū)技術(shù)與變速箱/感應(yīng)電機(jī)技術(shù)--目前風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域變速恒頻技術(shù)的兩大發(fā)展方向作了較為詳細(xì)的介紹分析。 在變流系統(tǒng)中,逆變并網(wǎng)是重要的環(huán)節(jié),起到了將電能傳輸?shù)诫娋W(wǎng)的作用。文章中重點(diǎn)分析了三相并網(wǎng)逆變器的主電路結(jié)構(gòu)、原理和工作方法,并進(jìn)行了理論推導(dǎo)和公式說(shuō)明。 本文對(duì)1.2MW永磁同步電機(jī)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的主電路參數(shù)的選擇作了理論推導(dǎo)和計(jì)算,包括主電路直流側(cè)電容,網(wǎng)側(cè)電感,三重化升壓電感,網(wǎng)側(cè)濾波電容等,還確定了斬波和逆變部分所采用的開(kāi)關(guān)管和六相整流所采用的二極管,并在額定正常工作情況下,分別計(jì)算斬波和逆變部分開(kāi)關(guān)管的損耗和開(kāi)關(guān)管的結(jié)溫。 本課題采用瞬時(shí)電流法對(duì)并網(wǎng)逆變器進(jìn)行控制。在實(shí)驗(yàn)中上確定了電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的PI參數(shù),順利完成了閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)。 文中采用DSP2407高速集成控制芯片是控制的核心,并根據(jù)控制流程圖對(duì)其控制進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了控制板上的信號(hào)采集、運(yùn)算、故障檢測(cè)、電路驅(qū)動(dòng)等功能。并進(jìn)行了小功率試驗(yàn),得到了較好的電壓電流波形,并對(duì)波形進(jìn)行了詳細(xì)分析,驗(yàn)證了本文采用方法的正確性。
標(biāo)簽: DSP 風(fēng)力發(fā)電 并網(wǎng)逆變器
上傳時(shí)間: 2013-07-06
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1、 利用FLEX10的片內(nèi)RAM資源,根據(jù)DDS原理,設(shè)計(jì)產(chǎn)生正弦信號(hào)的各功能模塊和頂層原理圖; 2、 利用實(shí)驗(yàn)板上的TLC7259轉(zhuǎn)換器,將1中得到的正弦信號(hào),通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換,通過(guò)ME5534濾波后在示波器上觀察; 3、 輸出波形要求: 在輸入時(shí)鐘頻率為16KHz時(shí),輸出正弦波分辨率達(dá)到1Hz; 在輸入時(shí)鐘頻率為4MHz時(shí),輸出正弦波分辨率達(dá)到256Hz; 4、 通過(guò)RS232C通信,實(shí)現(xiàn)FPGA和PC機(jī)之間串行通信,從而實(shí)現(xiàn)用PC機(jī)改變頻率控制字,實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出正弦波頻率的控制。
標(biāo)簽: FPGA PC機(jī) 串行通信 輸出
上傳時(shí)間: 2013-09-06
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介紹了2H橋級(jí)聯(lián)電路結(jié)構(gòu),研究和分析了用于多電平逆變器的三種不同的多載波PWM調(diào)制策略,并分析了逆變器側(cè)輸出電壓頻譜。在上述調(diào)制策略基礎(chǔ)上結(jié)合多參考波調(diào)制方法,采用新型的多參考波和多載波的PWM技術(shù),在Matlab/Simulink環(huán)境下構(gòu)建了PWM調(diào)制模型。仿真結(jié)果與典型的多載波PWM策略結(jié)果的比較顯示,新型的多載波控制方法能夠小幅減小總諧波的失真率(THD),改善了輸出電壓頻譜。
上傳時(shí)間: 2014-12-24
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太陽(yáng)能AC模塊逆變器是近年來(lái)發(fā)展非??斓募夹g(shù),本文提出一種新型的基于反激 變換器的逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,通過(guò)Zeta電路將功率脈動(dòng)轉(zhuǎn)換成小容量電容上的 電壓脈動(dòng)。大大減小了直流輸入側(cè)的低頻諧波電流,實(shí)現(xiàn)了良好的功率解耦。相比較其他AC模 塊逆變器中使用大電容進(jìn)行功率解耦的方法, 既節(jié)省了成本又減小了體積。文中采用峰值電流控 制方案,使逆變器能夠輸出純正弦的并網(wǎng)電流波形和單位功率因數(shù)。最后通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn) 證了所提新型逆變器的有效性和可行性。 關(guān)鍵詞 光伏系統(tǒng) AC模塊 反激變換器 功率解耦 1 引言 隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類對(duì)能源的需求 日益增長(zhǎng),傳統(tǒng)化石能源的大量消耗使全球面臨著 能源危機(jī)l1-2]。因此世界各國(guó)正在致力于新能源的 開(kāi)發(fā)和使用。太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮芎统毕艿饶?源形式都可以為人類所利用,而這其中太陽(yáng)能以其 資源豐富、分布廣泛、可以再生以及不污染環(huán)境等 優(yōu)點(diǎn),受到學(xué)者們的高度重視。 太陽(yáng)能光伏發(fā)電是一種將太陽(yáng)光輻射能通過(guò)光 伏效應(yīng),經(jīng)太陽(yáng)能電池直接轉(zhuǎn)換為電能的新型發(fā)電 技術(shù)_3 。目前太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)主要分為分散式獨(dú) 立發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)式發(fā)電系統(tǒng)l4j。其中后者省略 了直流環(huán)節(jié)的蓄電池組,對(duì)電能的利用更加靈活, 具有很好的發(fā)展前景。在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中,逆變器 決定著系統(tǒng)的效率以及輸出電流波形的質(zhì)量,是整 個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)核心,因此研究開(kāi)發(fā)新型高 效逆變器成為越來(lái)越多學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。 光伏逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多種多樣,過(guò)去主要是 集中式逆變器, 目前應(yīng)用較多的是串聯(lián)式逆變器和 多組串聯(lián)式逆變器[5-7 3。AC模塊逆變器是近幾年 來(lái)比較熱門(mén)的技術(shù)l8。 。在這種系統(tǒng)中,每組光電 模塊和一個(gè)逆變器集成到一起,形成一個(gè)AC模 塊,再將所有AC模塊的輸出并聯(lián)到一起接入電 網(wǎng)。這樣就消除了傳統(tǒng)逆變器中,由于逆變器和光 伏模塊不匹配而造成的功率損失。
標(biāo)簽: 功率解耦 光伏并網(wǎng) 單相 逆變器
上傳時(shí)間: 2013-11-04
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本文主要研究了一種比較簡(jiǎn)單的正弦輸出的逆變器的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用全橋逆變電路和用推挽升壓的方式獲得逆變器的直流輸入電壓的設(shè)計(jì)方法來(lái)獲得較大的輸出功率和較高的功率因數(shù).在直流升壓過(guò)程中用PWM集成控制器輸出相位相反具有一定占空比的兩高頻脈沖電壓來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷,進(jìn)而控制推挽升壓變壓器的輸出直流電壓,再利用SPWM調(diào)制信號(hào)控制逆變器開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷,再用LC濾波濾掉逆變器輸出高頻部分,得到正弦波形,最后利用保護(hù)控制電路使逆變輸出一個(gè)穩(wěn)定的滿足要求的交流波形。
上傳時(shí)間: 2013-10-20
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本文提出用級(jí)聯(lián)多電平逆變器取代變壓器多重化結(jié)構(gòu)的STATCOM 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),用載波相移正弦脈寬調(diào)制技術(shù)(Carrier phase-shifted SPWM,以下簡(jiǎn)稱CPS-SPWM)取代工頻調(diào)制。這種基于CPS-SPWM 級(jí)聯(lián)多電平逆變器的STATCOM 不僅去掉了多重化變壓器,而且用較低的開(kāi)關(guān)頻率可以獲得較高的等效開(kāi)關(guān)頻率的輸出效果,簡(jiǎn)化了濾波;針對(duì)電力系統(tǒng)強(qiáng)耦合、非線性的特征,本文提出了將自抗擾控制應(yīng)用于STATCOM 裝置的控制策略,此控制策略不但可以大大縮短動(dòng)態(tài)過(guò)程,改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,而且具有較強(qiáng)的魯棒性。
標(biāo)簽: STATCOM 級(jí)聯(lián) 電平逆變器
上傳時(shí)間: 2013-11-20
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本文提出一種基于DSP 的SPWM 波形生成新方法—單元脈沖舍入法。產(chǎn)生的SPWM 波經(jīng)過(guò)濾波后轉(zhuǎn)變成的正弦波,具有 頻率高、頻率范圍寬、波形畸變小的特點(diǎn),可以用做數(shù)據(jù)通訊的載波,并且已經(jīng)成功地應(yīng)用在基于DSP 的軟件調(diào)制解調(diào)器中。
上傳時(shí)間: 2013-12-20
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