邏輯脈沖寬度調(diào)制光伏逆變器研究.pdf

1、日益顯現(xiàn)的環(huán)境問題以及煤炭、石油等化石燃料的枯竭,新能源發(fā)電一直是全世界需要解決的巨大問題。太陽能光伏發(fā)電由于其諸多優(yōu)點最近幾年成為研究開發(fā)的熱點之一,未來將會給人類的生產(chǎn)生活產(chǎn)生巨大效益。
　　本課題先對太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了具體的講述,分析光伏逆變系統(tǒng)的構(gòu)成和不同類型并選擇兩級高頻不隔離并網(wǎng)的方式作為設(shè)計基礎(chǔ)。通過分析電路的結(jié)構(gòu)和電路的工作原理以及SPWM調(diào)制技術(shù)原理以及單極性調(diào)制和雙極性調(diào)制。接下來根據(jù)通過分析單相半橋DC

2、-AC變換器正弦脈沖寬度調(diào)制控制方法,分別對阻感負(fù)載電流為正和為負(fù)情形下IGBT的導(dǎo)通狀態(tài)解析,得出輸出電壓值與開關(guān)管以及電流值的關(guān)系,推導(dǎo)出邏輯脈沖寬度調(diào)制方法(LPWM)。原理是根據(jù)負(fù)載的電流的正負(fù)而開放或封鎖對應(yīng)的IGBT的門極脈沖。在此理論基礎(chǔ)上延伸到光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器的單相全橋逆變器上。LPWM控制方法的優(yōu)點是減少了一半的門極開關(guān)損耗,除電流過零點以外無需再加死區(qū),提高了開關(guān)頻率,增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性和使用壽命。通過對LPWM的

3、理解認(rèn)識,把理論推導(dǎo)到三相SPWM以及SVPWM的邏輯脈寬調(diào)制一樣適用,證明其應(yīng)用場合可以在電力電子等領(lǐng)域得到更充分的推廣應(yīng)用。然后再通過Matlab仿真軟件對太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行LPWM調(diào)制方式的仿真,驗證了LPWM控制方法在光伏逆變器上理論上的正確性。
　　設(shè)計光伏發(fā)電系統(tǒng)的主電路,經(jīng)過計算選擇每個器件的具體型號?？刂葡到y(tǒng)選用TI公司生產(chǎn)的DSP芯片作為控制系統(tǒng)芯片,型號為TMS320F2812。對驅(qū)動電路、檢測電路進(jìn)行設(shè)計

4、選型,包括太陽能電池板的直流側(cè)電壓值,電網(wǎng)電壓的換相檢測和電網(wǎng)電流的正負(fù)等。經(jīng)過努力學(xué)習(xí)完成DSP的編程工作,達(dá)到控制的目標(biāo)。包括直流升壓電路的PWM波和逆變電路的LPWM波的生成。搭建簡易的實驗平臺,通過多次調(diào)試,使實驗平臺良好穩(wěn)定運行,得出實驗數(shù)據(jù),與理論推導(dǎo)的基本符合,完成課題目標(biāo)。由于精力有限,系統(tǒng)的完整和電路保護(hù)等方面并沒有做深入的完善,望后人繼續(xù)努力。
　　基于LPWM調(diào)制方法的諸多優(yōu)點,相信可以在更為廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)