5KW独立光伏逆变器的实现

【摘要】：面对传统能源的日渐枯竭和生态环境的日益恶化,世界各国纷纷展开了对新能源的开发和利用,而太阳能作为一种清洁无污染的可再生能源,更是得到了人们的广泛重视。在合理利用太阳能的相关研究中,光伏离网发电是非常有理论意义和使用价值的方法之一。又因为其中的独立光伏逆变器是整个发电系统的主要部分,所以对它的硬件电路和智能软件监控的相关研究和设计就成为了独立光伏发电领域的热点。 为保证逆变器安全、稳定、可靠运行,本设计提出了一种基于台达触摸屏实时监控的5KW独立光伏逆变器的实现。本设计对逆变器的硬件及软件控制系统都做了详细介绍,硬件方面介绍了光伏工作阵列、光伏电池、MPPT和逆变器的基本工作原理；软件方面对逆变器的软件设计和使用触摸屏实现对逆变器进行实时监控的软件设计都做了介绍。 本设计以DSP作为逆变器控制核心,以工业标准的MODBUS协议与触摸屏进行RS485通讯,实现了触摸屏实时监测逆变器的工作状态和对逆变器的工作状态进行实时控制的功能,保证了逆变器的安全可靠运行和系统的安全性。 【关键词】：光伏逆变器 DSP 触摸屏 MODBUS
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM464;TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 目录7-11
• 1 绪论11-17
• 1.1 研究本课题的背景11-12
• 1.2 国内外太阳能光伏发电研究现状12-14
• 1.2.1 国内光伏发电研究现状13
• 1.2.2 国外光伏发电研究现状13-14
• 1.3 光伏逆变器的国内外发展及研究现状14-15
• 1.4 本课题的研究意义和研究的主要内容15-17
• 2 独立光伏发电系统的组成及控制17-31
• 2.1 独立光伏发电系统的基本组成17-18
• 2.2 光伏电池的特性18-21
• 2.3 最大功率点跟踪(MPPT)21-26
• 2.4 PWM控制技术26-27
• 2.4.1 PWM控制的基本原理26
• 2.4.2 SPWM波的产生26-27
• 2.5 独立光伏逆变器控制技术27-31
• 3 逆变器主电路设计31-37
• 3.1 5KW独立光伏逆变器主电路设计31
• 3.2 系统参数计算31-32
• 3.3 输入滤波电路的设计32-33
• 3.4 逆变设计33-34
• 3.5 LC低通滤波器34-37
• 4 5KW独立光伏逆变器硬件电路设计37-43
• 4.1 辅助电源模块设计37-40
• 4.2 功率模块的设计及其驱动40-41
• 4.3 采样检测部分设计41-42
• 4.3.1 直流电压采样电路41-42
• 4.3.2 直流电流采样电路42
• 4.4 MAX485电路42-43
• 5 系统软件设计43-53
• 5.1 逆变器软件设计43
• 5.2 A/D转换设计43-44
• 5.3 DSP通讯设计44-46
• 5.4 触摸屏数据显示46-47
• 5.5 搭建触摸屏软件平台47-53
• 6 系统调试结果53-57
• 6.1 逆变器的实现53-55
• 6.2 触摸屏监控逆变器的实现55-57
• 7 总结与展望57-59
• 7.1 工作总结57
• 7.2 论文的不足之处57-58
• 7.3 展望58-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-65
• 作者简介及读研期间发表论文情况65

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