基于TMS320F2812的光伏并网发电系统的设计

【摘要】： 光伏并网发电系统是一套可以将太阳能转换成电能并输送到电网上的系统。近年来,随着能源紧缺与环境污染问题日益严重,光伏并网发电系统成为各国研究和发展的热点。本文的目的就是要设计一套基于TMS320F2812的光伏并网发电系统。 本文首先分析了光伏并网发电的发展和现状,然后以单相光伏并网发电系统为研究对象,对光伏并网发电系统进行了全面的理论分析,对并网发电系统的拓扑结构、控制策略、参数的选择、最大功率点跟踪以及孤岛效应问题等方面作了详细的分析和研究。设计了系统的主电路和基于DSP芯片TMS320F2812的控制电路,制作并调试了硬件电路。设计了TMS320F2812控制程序。 本文对所设计的硬件电路和软件程序进行了实验验证,实验结果证明硬件设计和软件设计是合理的。 【关键词】：太阳能 光伏并网 最大功率点跟踪 孤岛效应 DSP
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题的研究背景及意义9-10
• 1.2 光伏发电在国内外的研究现状10-13
• 1.2.1 国外光伏发电产业的现状及前景10-11
• 1.2.2 我国光伏发电产业的现状及发展11-13
• 1.3 本文所做的主要工作13-15
• 第二章 光伏并网发电系统的结构和基本原理15-35
• 2.1 光伏并网发电系统的组成15-17
• 2.1.1 光伏阵列15-16
• 2.1.2 光伏并网逆变器16-17
• 2.2 控制策略的分析与实现17-26
• 2.2.1 逆变器电流跟踪控制方式17-20
• 2.2.2 PWM波形的生成方法20-21
• 2.2.3 控制系统的数学模型21-23
• 2.2.4 数字PI调节器的设计23-26
• 2.3 光伏并网发电系统的最大功率点跟踪(MPPT)控制策略26-29
• 2.3.1 光伏阵列输出特性26-27
• 2.3.2 最大功率点跟踪(MPPT)控制方法27-29
• 2.4 光伏并网发电系统中的孤岛效应的防止29-34
• 2.4.1 孤岛效应的含义及其危害29-30
• 2.4.2 孤岛效应的检测与防止30
• 2.4.3 被动式检测方法30-31
• 2.4.4 主动式检测方法31-32
• 2.4.5 本文采用的孤岛效应检测方法32-34
• 2.5 本章小节34-35
• 第三章 单相并网发电系统的硬件设计35-47
• 3.1 系统的总体结构框图35-36
• 3.2 主电路设计36-38
• 3.2.1 光伏阵列的选择36
• 3.2.2 输入滤波电容的计算36-38
• 3.2.3 开关管的选择38
• 3.2.4 输出滤波电感的设计38
• 3.3 控制电路设计38-46
• 3.3.1 控制芯片的选择39-40
• 3.3.2 ICETEK-5100USB2.0开发系统介绍40-41
• 3.3.3 信号检测电路41-43
• 3.3.4 锁相环的设计43-44
• 3.3.5 PWM信号的隔离与驱动电路44-46
• 3.4 本章小节46-47
• 第四章 单相光伏并网发电系统的软件设计47-54
• 4.1 软件设计总体框图47-49
• 4.2 A/D转换模块49-50
• 4.3 PWM波形产生模块50-51
• 4.4 光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)控制51-52
• 4.5 孤岛效应的检测52-53
• 4.6 本章小节53-54
• 第五章 实验结果与分析54-58
• 5.1 TMS320 F2812输出的PWM波形54-55
• 5.2 锁相环的输入信号波形与比较信号波形55-56
• 5.3 输出电流跟踪电网电压波形56-57
• 5.4 本章小节57-58
• 第六章 总结与展望58-60
• 6.1 全文总结58
• 6.2 对以后工作的展望58-60
• 附录一 硬件装置图60-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65
• 攻读学位期间发表论文情况65

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