基于SVPWM算法的兩電平光伏并網(wǎng)逆變器的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著世界各國(guó)能源危機(jī)的不斷發(fā)生，傳統(tǒng)化石能源儲(chǔ)量面臨著險(xiǎn)峻的現(xiàn)狀，其對(duì)環(huán)境污染的現(xiàn)象也已經(jīng)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(guó)能源計(jì)劃中的重要戰(zhàn)略。太陽(yáng)能作為一種儲(chǔ)存量極大、分布廣、無污染的綠色能源，已經(jīng)得到新能源界的特別關(guān)注。光伏并網(wǎng)系統(tǒng)是一種能夠?qū)⑻?yáng)能發(fā)出的光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿⒒仞伣o電網(wǎng)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(zhì)量與安全性

2、能對(duì)并網(wǎng)起到了關(guān)鍵性作用。因此，對(duì)光伏并網(wǎng)逆變器的研究設(shè)計(jì)具有重要的應(yīng)用意義。
　　 本課題來源于某公司的研發(fā)項(xiàng)目，目的是采用DSP芯片作為控制核心，通過軟件編程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制，系統(tǒng)最終達(dá)到產(chǎn)生與公共電網(wǎng)同頻同相的三相交流電回饋電網(wǎng)的節(jié)能目的。論文研究的主要內(nèi)容如下。
　　 第一，分析太陽(yáng)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(jù)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(wǎng)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(shí)采樣輸入直流電壓和直流電流進(jìn)行MPPT調(diào)節(jié)，從而減少功率損耗、提高供電質(zhì)量。從整體上為后文的程序控制流程提供嚴(yán)格的策略指標(biāo)，明確系統(tǒng)的控制思路。
　　 第二，對(duì)并網(wǎng)逆變器重點(diǎn)研究的空間矢量脈沖寬度調(diào)制技術(shù)(Space Vector Pulse Width Modulation，簡(jiǎn)稱SVPWM)進(jìn)行算法分析及改進(jìn)，并且利用SVPWM基本理論研究了在數(shù)字化處理中的改

4、進(jìn)模式。在以往的SVPWM技術(shù)中，常常是通過分別求得相鄰矢量的作用時(shí)間再進(jìn)行矢量分配，這種方法在數(shù)字化處理器(如DSP)中占用處理時(shí)間長(zhǎng)，程序及計(jì)算量大，因此將其轉(zhuǎn)化改進(jìn)為求占空比來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)的直接轉(zhuǎn)換。詳細(xì)算法在文中有推導(dǎo)。通過程序調(diào)試及整機(jī)實(shí)驗(yàn)明確可行性穩(wěn)定，可以很好的達(dá)到逆變效果。
　　 第三，本文在硬件總體電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)得以確定和改進(jìn)的基礎(chǔ)上，主要進(jìn)行軟件控制程序的編寫和設(shè)計(jì)。分別對(duì)光伏逆變器控制中的各個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，如數(shù)字

5、鎖相控制、過零點(diǎn)調(diào)節(jié)，最大功率點(diǎn)跟蹤控制等，進(jìn)行了詳細(xì)的分析和處理。然后采用上文所訴的改進(jìn)后的SVPWM算法進(jìn)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(jù)光伏逆變器的實(shí)際情況進(jìn)行程序調(diào)試，并且最終結(jié)果達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
　　 第四，在MATLAB7.6.0/Simulink環(huán)境下進(jìn)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(duì)光伏逆變器樣機(jī)進(jìn)行整