基于DSP的智能化光伏并網(wǎng)逆變器設(shè)計.pdf

1、目前，隨著我國能源結(jié)構(gòu)的逐步調(diào)整和國家政策的不斷改革，分布式小型光伏并網(wǎng)發(fā)電正在逐步向單位和個人開放，分布式并網(wǎng)發(fā)電即將成為光伏發(fā)電的主流。并網(wǎng)逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此設(shè)計智能、高效、可靠的小型光伏并網(wǎng)逆變器，促進分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的普及與應(yīng)用，將具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文以DSP控制的2KW兩級式無變壓器光伏并網(wǎng)逆變器為設(shè)計目標(biāo)，詳盡敘述了逆變器的設(shè)計過程。
　　首先，在分析了國內(nèi)外逆變器發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)

2、的基礎(chǔ)上確立了逆變器的目標(biāo)參數(shù)，并根據(jù)目標(biāo)參數(shù)確立了整體設(shè)計方案。硬件部分:主電路采用兩級式無變壓器拓撲結(jié)構(gòu)、控制電路選用了DSP2812作為主控芯片?？刂扑惴ú糠?確立了最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking，MPPT)控制算法、并網(wǎng)逆變控制策略、鎖相環(huán)(Phase Locked Loop，PLL)同步鎖相算法、正弦脈寬調(diào)制(Sinusoidal PulseWidth Modulation，SPWM)

3、生成與控制方式、PID控制算法。
　　接著分模塊對逆變器進行了硬件電路設(shè)計，包括硬件總體結(jié)構(gòu)、DC/DC Boost升壓電路參數(shù)、DC/AC全橋逆變電路參數(shù)、DSP核心板、DSP控制底板、IGBT驅(qū)動板、反激式開關(guān)電源板的設(shè)計，給出了具體的參數(shù)設(shè)計推導(dǎo)過程和電路原理圖。
　　然后具體闡述了逆變器的MPPT控制算法、雙閉環(huán)并網(wǎng)逆變控制策略和SPLL控制算法。通過對擾動觀察法的改進并結(jié)合DC/DC Boost升壓電路的特點，實現(xiàn)

4、了變步長占空比擾動法的MPPT控制算法;以對稱規(guī)則采樣SPWM波生成方法和增量式PI算法為基礎(chǔ)，在DC/AC全橋逆變電路中實現(xiàn)了基于SPWM的雙閉環(huán)并網(wǎng)逆變控制策略;利用DSP的CAP捕獲單元，分頻率跟蹤和相位同步兩部分，實現(xiàn)了網(wǎng)壓的SPLL控制算法。
　　最后對逆變器的軟件程序進行了設(shè)計，包括DSP程序設(shè)計步驟和優(yōu)化方法、DSP資源分配、軟件總體規(guī)劃、主程序設(shè)計、子程序設(shè)計及ARM人機界面設(shè)計，給出了具體的軟件實現(xiàn)過程和程序流程