基于双dsp的准z源光伏并网系统的研究

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1、万方数据RESEARCHONQUASI·-Z—·SOURCEPHOTOVOI』AICGIUD—CONNECTEDSYSTEMBASEDoNDUALDSPAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYFUGuang—X11SupervisedbyA．P．MEIJunSchoolofElectricalEngineeringSoutheastUniversityMay2014万方数据东南大学

2、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：讼I=乜日期：‘2。f妒．52I东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印

3、、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：塑导师签名婚期：型旦／万方数据摘要由于石油、煤炭、天然气等传统能源是不可再生的，并且在使用过程中产生大量的有害的气体、固体和液体，严重污染着人类的生存环境，因而以太阳能为代表的清洁能源正曰益受到世界各国的广泛关注。光伏并网发电作为太阳能

4、发电的主要形式正成为国内外学者研究的热点。本文以基于双DSP的准z源光伏并网系统为研究课题，深入研究了准Z源逆变器的优越性及并网原理，并设计了基于双DSP处理器架构的高效控制平台及通讯系统。第一章阐述了选取光伏并网系统为题的意义及国内外光伏发电的发展情况：全面介绍了光伏发电系统的不同拓扑结构及并网规范；分析并概括了应用在光伏并网系统中的传统逆变器、z源逆变器及准z源逆变器的优劣之处；最后，高度概述了本课题所做的研究工作。第二章研究了光伏电池的原理及广泛使用的工程模型，利用Matlab／simulin

5、k模块模拟了光伏电池的外特性曲线：同时，分析了目前广泛使用的MPPT技术；最后，阐述了MPPT控制技术的阻抗匹配本质，并仿真验证了最大功率跟踪控制的本质及不同外部环境下跟踪最大功率点的性能。·第三章深入分析了传统准z源逆变器、输入电流连续的开关电感型准z源逆变器的工作原理并对逆变器性能进行了对比分析；研究了并网系统的数学模型，在此基础上，阐述了基于坐标变换理论的电网电压定向的电压外环电流内环的双环控制技术；分析了电压外环及电流内环PI调节器的比例、积分参数整定原则；最后，论述了适用于准z源逆变器的空

6、间矢量调制的技术原理及DSP实现方法。第四章介绍了系统采用的总体控制结构及系统并网指标：阐述了准z源并网系统中功率器件的选取原则；论述了并网系统中测控电路结构和软件结构；阐述了数字PI技术和软件锁相技术；最后，理论分析了并网实验结果。第五章对双DSP架构的控制平台进行了理论阐释，分析了基于双口RAM的通讯技术；开发了基于Modbus协议的威纶通触控屏与DSP的通信系统。第六章进行了总结与展望，概述了本课题所取得的成就和有待进一步深入研究的科研内容。本文设计了一套符合并网技术规范的6kW光伏并网系统，

7、并成功开发出了基于Modbus协议的DSP与触控屏的全双工通讯系统，验证了本文所阐述的算法、方法、方案的先进性及正确性。关键词：并网逆变器，准z源，光伏，通信万方数据垒呈里坠旦ABSTRACTAsoil，coal，naturalgasandothertraditionalenergyisnon—renewable．itnotonlywouldproducelargeamountsofharmfulgases，solidsandliquids，butalsopollutethehumanlivinge

8、nvironmentseriouslyduringuse，thussolarenergyastherepresentofcleanenergyisincreasinglybeingwidespreadconcernaroundtheworld．Photovoltaicgrid。connectedpowergenerationasthemainformofsolarpowergenerationiSbecomingahotresearchbydomesticandfor