基于dsp的小功率光伏并网控制系统的研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文基于DSP的小功率光伏并网控制系统的研究学位申请人：蔡曼曼学科专业：精密仪器及机械指导教师：宋京伟教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：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和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教

2、育机构的学位或证书所使用过的材料。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。本人签名_______________日期____________摘要基于DSP的小功率光伏并网控制系统的研究摘要随着能源的匮乏和环境的恶化，可再生能源备受青睐。其中，太阳能具有资源丰富、清洁环保、可大规模开发的优点，成为各国关注的焦点。光伏发电就是其中主要的利用方式之一。光伏并网逆变器作为光伏发电系统的重要装置，其拓扑结构和控制算法成为光伏发电应用领域的研究热点。本文以光伏并网逆变器为研究对象,从逆变器的拓扑结构、逆变并网控制、最大功率点跟踪（MPPT）三方面开展了研究，设计了以

3、DSP28335为主控芯片的500W单相光伏并网逆变器。该逆变器的硬件部分主要由采样电路、驱动电路、控制电路和功率电路组成。针对单级式输出功率低、抗干扰能力弱等缺点，设计了两级式无隔离逆变器拓扑结构。在此基础上，本文提出了变步长扰动观察法的MPPT算法，并利用MATLAB进行了建模仿真，通过与恒压法、电导增量法、扰动观察法的比较，发现变步长扰动观察法能够根据前后功率的变化实时调整步长，快速跟踪最大功率点，克服了传统算法在最大功率点产生误判和振荡的缺点，改善了传统光伏发电易受温度、光照等因素影响的现象。同时，针对并网电能质量差、开关损耗大的问题，采用基于SPWM的电压电流双环控制算法，实现了同频

4、同相的并网。通过软硬件的结合，制作了一台500W光伏并网逆变器。基于该逆变器搭建了实验平台，分别采用遮蔽法和双环控制进行了MPPT和并网实验，实验数据验证了逆变器结构设计和控制策略的合理性，且能稳定可靠地运行。关键词：光伏发电系统，并网逆变器，最大功率点跟踪，双环控制IAbstractTheResearchofLow_powerPhotovoltaicGrid_connectedControlSystemBasedonDSPABSTRACTAstheenergyshortageandenvironmentdeterioration,renewableenergybecomemoreandmor

5、epopular.Amongthem,withtheadvantagesofrichinresources,friendlytoenvironmental,andcanbelarge-scaledevelopment,thesolarenergybecomethefocusallovertheworld.Photovoltaicpowergenerationisoneofthemainways.Astheimportantdeviceofphotovoltaicpowergenerationsystems,itstopologystructureandcontrolalgorithmofpho

6、tovoltaicgrid-connectedinverterhasbecomingahotspotinthephotovoltaicapplicationsfield.Basedonthephotovoltaicgrid-connectedinverter.Thispapercarryouttheresearchfromthreeaspects:thetopologyoftheinverter,themaximumpowerpointtracking,andthegridinvertercontrol.500wDSP28335asmaincontrolchiphavebeendesigned

7、forthephotovoltaicgrid-connectedinverter.Thehardwarepartoftheinverterismainlyconsistofthesamplingcircuit,drivecircuit,controlcircuitandpowercircuit.Inviewofthelowoutputofthesinglestagetypepower,thewea