隨著環(huán)境污染和能源短缺問題的日趨嚴重,尋找一種儲備大、無污染的新能源已經(jīng)上升到世界各國的議事日程。太陽能作為當(dāng)今最理想環(huán)保的能源之一,已經(jīng)得到了人類越來越廣泛的應(yīng)用。本文以光伏(Photovoltaic—PV)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究對象,以最大限度利用太陽能、無污染回饋電網(wǎng)為主要目標(biāo),開展了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的理論研究和仿真,具有重要的現(xiàn)實意義。光伏并網(wǎng)逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備之一,其效率的高低、可靠性的好壞將直接影響整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能和投資。本文主要研究適用于并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變器。 本文以一個完整的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究對象,重點對單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)進行了全面的分析,并從并網(wǎng)系統(tǒng)的主電路拓撲、控制策略、孤島效應(yīng)以及系統(tǒng)的可靠性分析幾個方面做了詳細的分析和仿真實驗。 首先,介紹了國內(nèi)外光伏并網(wǎng)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀,并對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點、發(fā)展趨勢及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)對逆變器的要求做了簡單介紹,對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)建立了總體認識。 其次,討論研究了逆變器主電路的拓撲形式,并根據(jù)實際情況,選擇了無變壓器的兩級結(jié)構(gòu),即前級DC/DC變換器和后級DC/AC逆變器,兩部分通過DClink連接。前級的DC/DC模塊采用Boost拓撲結(jié)構(gòu),后級的DC/AC逆變器采用逆變?nèi)珮驅(qū)崿F(xiàn)逆變,向電網(wǎng)輸送功率。討論確定了逆變器輸出電流的控制方式,并最終確定了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的總體方案。高性能的數(shù)字信號處理器芯片(Digital Signal Processor—DSP)的出現(xiàn),使得一些先進的控制策略應(yīng)用于光伏并網(wǎng)的控制成為可能。本文以TI公司的數(shù)字信號處理器芯片TMS320F2812為核心,設(shè)計了控制電路并給出了驅(qū)動電路、保護電路的設(shè)計以及系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計思想。應(yīng)用MATLAB/Simulink中的工具箱搭建了整個電路模型,進行了仿真實驗研究。 再次,我們已經(jīng)知道孤島效應(yīng)問題關(guān)系到光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的安全問題。本文分析了孤島效應(yīng)產(chǎn)生的原因、對電網(wǎng)的危害和目前各種常用的被動和主動及外部孤島效應(yīng)的檢測方法。根據(jù)本文涉及的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的特點,采用了電壓前饋正反饋檢測孤島的方法,然后詳細介紹了該方法的原理和實現(xiàn)過程, 并給出了逆變器的反孤島效應(yīng)模型和仿真實驗結(jié)果。仿真結(jié)果證明,該方法是可行的,并且達到了IEEE Std.2000—929標(biāo)準的規(guī)定。 光伏系統(tǒng)的可靠性研究對整個系統(tǒng)的經(jīng)濟運行乃至投資決策產(chǎn)生了重要影響。本論文以光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的基本組成為線索,對各部分進行可靠性分析,對滿足一定可靠性水平的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進行分析,從而對其的推廣使用起到了理論指導(dǎo)作用。 關(guān)鍵詞:光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng);逆變器;孤島效應(yīng);DSP;可靠性分析
標(biāo)簽: 光伏并網(wǎng) 逆變器 可靠性分析
上傳時間: 2013-04-24
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隨著“節(jié)能環(huán)保”概念的提出,以解決電力緊張,環(huán)境污染等問題為目的的新能源利用方案得到迅速的推廣,使得分布式發(fā)電備受關(guān)注,即將成為世界各國重要的發(fā)電形式。帶有分布式電源的配電網(wǎng)及電力電子裝置的大量應(yīng)用致使電能質(zhì)量下降,如何將分布式發(fā)電系統(tǒng)的能量回饋至電網(wǎng)的同時有效改善電能質(zhì)量是一個重要的問題,因此在分布式發(fā)電系統(tǒng)中起電能變換作用的逆變器成為研究的一個熱點。本篇主要以電壓型并網(wǎng)逆變器為研究對象,對并網(wǎng)逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)、控制策略、參數(shù)的選擇、并網(wǎng)實驗等方面作出了詳細的分析和研究。 首先根據(jù)帶有分布式發(fā)電的配電網(wǎng)的特點提出一種新的諧波治理思路,即將改善電能質(zhì)量的有源濾波技術(shù)結(jié)合到分布式逆變電源中,設(shè)計一種新型的多功能并網(wǎng)逆變器。用開關(guān)函數(shù)法建立了并網(wǎng)逆變器小信號數(shù)學(xué)模型,確定了以PI閉環(huán)調(diào)節(jié)為核心的復(fù)合控制策略,同時為了使輸出電流控制達到更好的效果,采用電網(wǎng)電壓前饋補償方法抵消電網(wǎng)電壓擾動對并網(wǎng)電流的影響;基于瞬時無功功率的id-iq諧波電流檢測算法能精確檢測和分離所需要的有功和諧波分量;基于DSP的軟件鎖相控制算法能實現(xiàn)并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓同頻同相。 其次對并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的軟硬件進行了分塊設(shè)計:對逆變系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換電路、逆變驅(qū)動電路、PWM信號發(fā)生電路等電路進行了詳細地分析和說明。利用DSP主控芯片TMS320LF2407A內(nèi)部的SCI異步串行通信接口實現(xiàn)了逆變器的人機交互功能,利用其內(nèi)嵌的CAN控制模塊實現(xiàn)了逆變器的并機通信功能;同時在TI DSP2000的運行環(huán)境下給出控制系統(tǒng)的主程序和周期中斷子程序流程。 最后開發(fā)了以功率器件IPM構(gòu)成的三相PWM變流橋主電路的多功能逆變電源實驗平臺和相關(guān)配套輔助電路,完成了逆變電源的輸出有功功率及消除諧波的實驗并給出了裝置樣機的實物圖以及實驗波形圖。驗證了逆變器工作原理分析的正確性和系統(tǒng)設(shè)計思路的可行性。 本文所做工作拓寬了帶有分布式發(fā)電的配電網(wǎng)諧波治理的思路,對推動我國節(jié)能供電、新能源的利用以及改善電網(wǎng)電能質(zhì)量等方面具有一定的理論意義和較強的實用價值。
標(biāo)簽: 諧波抑制 分布式發(fā)電 并網(wǎng)逆變器
上傳時間: 2013-06-06
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Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器利用過采樣,噪聲整形和數(shù)字濾波技術(shù),有效衰減了輸出信號帶內(nèi)的量化噪聲,提高了信噪比。與傳統(tǒng)的Nyquist轉(zhuǎn)換器相比,它降低了對模擬電路性能指標(biāo)和元件精度的要求,簡化了模擬電路的設(shè)計,降低了生產(chǎn)成本。 本論文在對Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器原理研究的基礎(chǔ)上,基于TSMC0.18um工藝,采用1.8V工作電源,128倍的過采樣率,6.4MHz的采樣頻率,設(shè)計了一個主要應(yīng)用于音頻信號處理的Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器,分辨率達到16位。在調(diào)制器的設(shè)計中,本文采用了多級噪聲整形MASH(2-1)級聯(lián)調(diào)制器結(jié)構(gòu),同時,考慮了各種非理想因素對系統(tǒng)性能的影響,在SDtoolbox工具的幫助下使用Simulink進行調(diào)制器系統(tǒng)設(shè)計。并使用Cadence Spectre對模塊電路進行設(shè)計仿真,包括運放,比較器,帶隙基準電壓源,CMOS開關(guān),非交疊時鐘產(chǎn)生電路等。在數(shù)字抽取濾波器的設(shè)計中,采用了分級抽取技術(shù),使用MATLAB軟件中的SPTool和FDATool工具對各級抽取濾波器進行優(yōu)化設(shè)計。并在原有的濾波器算法的基礎(chǔ)上,采用了CIC濾波器和半帶濾波器,設(shè)計出了運算量和存儲量都相對少的三級抽取濾波器系統(tǒng),大大降低了功耗和面積。 論文的仿真結(jié)果表明,所設(shè)計的Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器信噪比達到102.3dB,滿足系統(tǒng)需要的16位精度要求。 關(guān)鍵詞:Sigma-Ddta; 信噪比; 多級噪聲整形; 數(shù)字抽取濾波器
標(biāo)簽: SigmaDelta 音頻 模數(shù)轉(zhuǎn)換器
上傳時間: 2013-06-27
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MP3音樂是目前最為流行的音樂格式,因其音質(zhì)、復(fù)雜度與壓縮比的完美折中,占據(jù)著廣闊的市場,不僅在互聯(lián)網(wǎng)上廣為流傳,而且在便攜式設(shè)備領(lǐng)域深受人們喜愛。本文以MPEG-1的MP3音頻解碼器為研究對象,在實時性、面積等約束條件下,研究MP3解碼電路的設(shè)計方法,實現(xiàn)FPGA原型芯片,研究MP3原型芯片的驗證方法。 論文的主要貢獻如下: (1)使用算法融合方法合并MP3解碼過程的相關(guān)步驟,以減少緩沖區(qū)存儲單元的容量和訪存次數(shù)。如把重排序步驟融合到反量化模塊,可以減少一半的讀寫RAM操作;把IMDCT模塊內(nèi)部的三個算法步驟融合在一起進行設(shè)計,可以省去存儲中間計算結(jié)果的緩存區(qū)單元。 (2)反量化、立體聲處理等模塊中,采用流水線設(shè)計技術(shù),設(shè)置寄存器把較長的組合邏輯路徑隔開,提高了電路的性能和可靠性;使用連續(xù)訪問公共緩存技術(shù),合理規(guī)劃各計算子模塊的工作時序,將數(shù)據(jù)計算的時間隱藏在訪存過程中;充分利用頻率線的零值區(qū)特性,有效地減少數(shù)據(jù)計算量,加快了數(shù)據(jù)處理的速度。 (3)設(shè)計了MP3硬件解碼器的FPGA原型芯片。采用Verilog HDL硬件描述語言設(shè)計RTL級電路,完成功能仿真,以Altera公司Stratix II系列的EP2S180 FPGA開發(fā)板為平臺,實現(xiàn)MP3解碼器的FPGA原型芯片。MP3硬件解碼器在Stratix II EP2S180器件內(nèi)的資源利用率約為5%,其中組合邏輯查找表ALUT為7189個,寄存器共有4024個,系統(tǒng)頻率可達69.6MHz,充分滿足了MP3解碼過程的實時性要求。實驗結(jié)果表明,MP3音頻解碼FPGA原型芯片可正常播放聲音,解碼音質(zhì)良好。
上傳時間: 2013-07-01
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TLC1551是美國TI公司生產(chǎn)的10位并行輸出模數(shù)轉(zhuǎn)換器,該器件轉(zhuǎn)換速度快,傳輸數(shù)據(jù)方便,應(yīng)用電路簡單.文中介紹了TLC1551的管腳功能、電氣特性、工作原理和時序、應(yīng)用電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換的單片機基本程
上傳時間: 2013-07-26
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遙感圖像在人類生活和軍事領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛,適合各種要求的遙感圖像編碼技術(shù)具有重要的現(xiàn)實意義。基于小波變換的內(nèi)嵌編碼技術(shù)已成為當(dāng)前靜止圖像編碼領(lǐng)域的主流,其中就包括基于分層樹集合分割排序(Set Partitioning inHierarchical Trees,SPIHT)的內(nèi)嵌編碼算法。這種算法具有碼流可隨機獲取以及良好的恢復(fù)圖像質(zhì)量等特性,因此成為實際應(yīng)用中首選算法。隨著對圖像編碼技術(shù)需求的不斷增長,尤其是在軍事應(yīng)用領(lǐng)域如衛(wèi)星偵察等方面,這種編碼算法亟待轉(zhuǎn)換為可應(yīng)用的硬件編碼器。 在靜止圖像編碼領(lǐng)域,高性能的圖像編碼器設(shè)計一直是相關(guān)研究人員不懈追求的目標(biāo)。本文針對靜止圖像編碼器的設(shè)計作了深入研究,并致力于高性能的圖像編碼算法實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的研究,提出了具有創(chuàng)新性的降低計算量、存儲量,提高壓縮性能的算法實現(xiàn)結(jié)構(gòu),并成功應(yīng)用于圖像編碼硬件系統(tǒng)中。這個方案還支持壓縮比在線可調(diào),即在不改變硬件框架的條件下可按用戶要求實現(xiàn)16倍到2倍的壓縮,以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。本文所做的工作包括了兩個部分。 1.一種基于行的實時提升小波變換實現(xiàn)結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)同時處理行變換和列變換,并且在圖像邊界采用對稱擴展輸出邊界數(shù)據(jù),使得圖像小波變換時間與傳統(tǒng)的小波變換相比提高了將近2.6倍,提高了硬件系統(tǒng)的實時性。該結(jié)構(gòu)還合理地利用和調(diào)度內(nèi)部緩沖器,不需要外部緩沖器,大大降低了硬件系統(tǒng)對存儲器的要求。 2.一種采用左遍歷的比特平面并行SPIHT編碼結(jié)構(gòu):在該編碼結(jié)構(gòu)中,空間定位生成樹采用深度優(yōu)先遍歷方式,比特平面同時處理極大地提高了編碼速度。
上傳時間: 2013-06-17
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德州儀器(TI)通過多種不同的處理工藝提供了寬范圍的運算放大器產(chǎn)品,其類型包括了高精度、微功耗、低電壓、高電壓、高速以及軌至軌。TI還開發(fā)了業(yè)界最大的低功耗及低電壓運算放大器產(chǎn)品選集,其設(shè)計特性可滿足寬范圍的多種應(yīng)用
標(biāo)簽: 放大器 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器 選擇指南
上傳時間: 2013-06-16
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·年前移植了一下TI的永磁同步電機程序,編碼器速度閉環(huán)。程序的改動都作了標(biāo)注, 貢獻出來供大家參考。說明: 省線式編碼器,電機先開環(huán),等到Z信號后再速度閉環(huán)。 (電機編碼器有點問題,才這樣)注意: 這只是一個試驗程序, 不具備商用功能。
上傳時間: 2013-07-31
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Ti的28335DSP中利用定時器工作于互補PWM模式,實現(xiàn)SVPWM的算法。
上傳時間: 2013-07-26
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理解AD轉(zhuǎn)換器的性能參數(shù),TI模擬板塊版主(一研兩發(fā))分享的資料,多謝他的分享。
標(biāo)簽: AD轉(zhuǎn)換器 性能參數(shù)
上傳時間: 2013-06-20
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