svpwm算法在光伏逆变并网系统的研究和实现

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1、RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFPVINVERTERGRID．CONNECTEDSYSTEMBASEDONSVPWMAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringScience●■■■————————————————·————--------一IllThesisSupervisor：ProfessorZhengEnrang一-1--1■一May,

2、2013SVPWM算法在光伏逆变并网系统的研究与实现摘要随着传统能源的日益枯竭，如何高效地利用太阳能已经成为一个研究方向。由于太阳能发出的电能是直流电，而生活用电却以交流电为主，设计可靠性强、效率高、性能好的光伏逆变并网系统对太阳能利用有着重要的价值。光伏逆变并网系统通常采用全桥逆变，控制全桥IGBT开通与关断的PWM信号可采用正弦波与三角波调制出PWM波或通过电压空间矢量SVPWM生成PWM波，两种方式各有优缺点。本文根据光伏电池的特性，介绍了不同光照和不同温度下光伏电池的输出电压、电流的关系，并给出最大功率点跟踪的原理，阐述了恒电压法、扰动观察法和电导增量法等最大功

3、率点跟踪方法。由于光照变化会引起光伏电池输出电压的变化，给出了DC／DC电路的设计原理，用于稳定直流母线侧的电压，并分析了BOOST升压电路和Cul(斩波电路的原理。采用TI公司的DSP⋯TMS320F2812作为主控制器，设计了光伏逆变并网系统的硬件电路，包括主控制器电路及附属电路、死区延时与隔离驱动电路、逆变电路、滤波电路、显示与通信电路、信号采集电路、AD转换电路以及保护电路，各部分电路都给出了电路原理图，并给出了部分电路中元器件参数选择的方法和电路设计结构。利用设计的硬件电路，编写了光伏逆变并网系统的控制程序，介绍SPWM调制和SVPWM的生成PWM波的原理，推

4、导出如何在TMS320F2812中生成SVPWM波的方式，使得逆变器输出电压幅值、相位、相序频率与电网一致。此外，编写了变步长扰动观察法实现MPPT的算法；显示与通信、AD转换、系统保护等子程序均有介绍。利用MATLAB软件对DC／DC模块和光伏发电模型做了仿真研究，并通过实验测试设计光伏逆变并网系统的性能，仿真和实验测试结果表明，设计的系统达到预期的目的，对减少逆变侧谐波、提高太阳能利用率有一定意义。关键词：光伏逆变，MPPT，SVPWM，DSP，并网RESEARCHANDIMPLEMENTATIoNOFPVINVERTERGRID．CoNNECTEDSYSTEMBA

5、SEDONSVPWMABSTRACT、矾ththedepletionoftraditionalenergy,howtoefficientlymakeuseofsolarenergyhasbecomearesearchdirection．ThePowergeneratedbyPVstationsisDC，however,powerusedindailylifeisAC．ToDesignaPVinverterGrid．connectedsystemwithrobustreliability,highefficiency,goodperformanceisveryimport

6、ant．InPVinverterGrid—connectedsystemdesign，full-bridgecontrolisusuallyapplied．PWMwaveswhichcontrolIGBT’Sturn—onandturn—offCanbeproducedbySPWMorSVPWM．SPWMmodulationtakesadvantageofcomparingsinewaveandtriangularwavetoproduce，whileSVPWMadoptsvoltagespacevectortoproducePWMwaves．BothSPWMandSV

7、PWMmodulationhavetheiradvantagesanddisadvantages．Accordingtothecharacteristicsofphotovoltaiccells，therelationshipofPVoutputvoltageandcurrentisgiveninthispaperunderdifferentlightintensityandtemperature．Besides，theprincipleofthemaximumpowerpointtrackingisgiven．Tomaketheprin