基于SVPWM算法的兩電平光伏并網逆變器的研究與實現.pdf

1、近年來，隨著世界各國能源危機的不斷發(fā)生，傳統(tǒng)化石能源儲量面臨著險峻的現狀，其對環(huán)境污染的現象也已經越來越明顯。因此尋找一種分布廣泛、清潔高效、并且能夠可持續(xù)發(fā)展的新能源漸漸成為世界各國能源計劃中的重要戰(zhàn)略。太陽能作為一種儲存量極大、分布廣、無污染的綠色能源，已經得到新能源界的特別關注。光伏并網系統(tǒng)是一種能夠將太陽能發(fā)出的光能轉變?yōu)殡娔懿⒒仞伣o電網的高效率節(jié)能系統(tǒng)，本文研究的光伏逆變器作為該系統(tǒng)的核心重要部件，其逆變效率、電能質量與安全性

2、能對并網起到了關鍵性作用。因此，對光伏并網逆變器的研究設計具有重要的應用意義。
　　 本課題來源于某公司的研發(fā)項目，目的是采用DSP芯片作為控制核心，通過軟件編程實現數字化控制，系統(tǒng)最終達到產生與公共電網同頻同相的三相交流電回饋電網的節(jié)能目的。論文研究的主要內容如下。
　　 第一，分析太陽能電池板的基本模型和原理，在整體光伏逆變系統(tǒng)中根據不同模式的控制方法比較確定逆變器的控制策略與控制方式。制定總體的宏觀方案:光伏并網逆

3、變器采用三相電壓型全橋逆變器，電壓源輸入、電流源輸出的控制方式，同時采樣輸入直流電壓和直流電流進行MPPT調節(jié)，從而減少功率損耗、提高供電質量。從整體上為后文的程序控制流程提供嚴格的策略指標，明確系統(tǒng)的控制思路。
　　 第二，對并網逆變器重點研究的空間矢量脈沖寬度調制技術(Space Vector Pulse Width Modulation，簡稱SVPWM)進行算法分析及改進，并且利用SVPWM基本理論研究了在數字化處理中的改

4、進模式。在以往的SVPWM技術中，常常是通過分別求得相鄰矢量的作用時間再進行矢量分配，這種方法在數字化處理器(如DSP)中占用處理時間長，程序及計算量大，因此將其轉化改進為求占空比來進行驅動信號的直接轉換。詳細算法在文中有推導。通過程序調試及整機實驗明確可行性穩(wěn)定，可以很好的達到逆變效果。
　　 第三，本文在硬件總體電路拓撲結構得以確定和改進的基礎上，主要進行軟件控制程序的編寫和設計。分別對光伏逆變器控制中的各個技術難點，如數字

5、鎖相控制、過零點調節(jié)，最大功率點跟蹤控制等，進行了詳細的分析和處理。然后采用上文所訴的改進后的SVPWM算法進行了整體控制程序的編寫。系統(tǒng)控制板以TI公司的TMS320F2812DSP為主控芯片，根據光伏逆變器的實際情況進行程序調試，并且最終結果達到了預期目標。
　　 第四，在MATLAB7.6.0/Simulink環(huán)境下進行系統(tǒng)的仿真，建立仿真模型并得到各子系統(tǒng)及電路輸出仿真波形，提高系統(tǒng)可行性與合理性。對光伏逆變器樣機進行整