当前位置: 首页 > 学术论文 > 太阳能 > 正文

基于FPGA的光伏并网逆变器的SVPWM控制方法研究与设计

关注热度:110   来源:新能源学术论文  作者:黄春清
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】:随着社会经济的快速发展,传统非可再生能源日益枯竭及其对环境造成的危害日益加深,人们对绿色新能源的开发越来越重视。太阳能作为清洁、无污染的可再生能源应用越来越广泛,而光伏并网发电作为太阳能开发和利用的重要形式之一,也取得了快速发展。本文通过对光伏并网逆变器的主电路拓扑结构的分析,主要开展了以SVPWM调制方法为基础的三相光伏并网逆变器的研究。首先完成了SVPWM算法的软核设计。其次,在传统PI控制的基础上,提出了重复控制与PI控制相结合的复合控制策略,使并网逆变器输出的电流与电网电压同频同相、而且谐波分量少。本文的主要工作主要包括以下几方面: 首先,本论文分析了光伏并网发电系统的主电路拓扑结构,介绍了隔离型光伏并网逆变器和非隔离型光伏并网逆变器,同时分析了三相光伏并网逆变器的几种常见主电路拓扑结构,并详细研究了三相全桥式逆变电路的工作原理、空间矢量的合成方法。 其次,分析了单极性SPWM控制技术和双极性SPWM控制技术,介绍了SVPWM调制技术的原理,并推导了SVPWM调制技术实现的工程算法。通过对SPWM调制和SVPWM调制两种调制方法的对比分析,选择了SVPWM调制作为三相光伏并网逆变器的调制方法。 第三,为了保证光伏并网逆变器高效、稳定的工作,将三相光伏并网逆变器输出的电流通过同步旋转坐标转换到两相静止坐标下,然后采用前馈解耦的PI控制策略对光伏并网逆变器系统进行了设计,并使用SIMUlink软件对PI控制系统进行仿真,结果表明:系统实现了并网逆变器输出电流的无静差控制。同时提出了重复控制与PI控制相结合的复合控制策略,有效地降低了死区等周期性干扰性信号的影响,提高了逆变器输出电流的波形质量。 最后,根据SVPWM调制技术的原理,采用EP2C8Q208C8N的FPGA芯片实现了空间矢量算法SVPWM的软核设计。SVPWM的软核系统主要包括DDS正弦信号发生器模块、扇区判别模块、三角波比较器模块、PWM生成模块、死区延时模块。通过对系统的各子模块和整个系统的仿真分析,验证了系统设计的合理性。
【关键词】:三相光伏并网逆变器 SVPWM PI控制 重复控制 FPGA
【学位授予单位】:广西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM464;TM615
【目录】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-8
  • 第1章 绪论8-14
  • 1.1 课题研究的目的和意义8-9
  • 1.2 国内外光伏产业发展现状9-10
  • 1.2.1 国外发展现状9-10
  • 1.2.2 国内发展现状10
  • 1.3 太阳能光伏发电技术概述10-12
  • 1.3.1 独立式光伏发电系统10-11
  • 1.3.2 光伏并网发电系统11-12
  • 1.4 本文的主要研究内容12-14
  • 第2章 光伏并网发电系统的拓扑结构14-24
  • 2.1 光伏并网逆变器结构类型的分析14-15
  • 2.1.1 隔离型光伏并网逆变器14
  • 2.1.2 非隔离型光伏并网逆变器14-15
  • 2.2 光伏并网逆变器的主电路拓扑结构15-23
  • 2.2.1 三相并网逆变器主电路拓扑结构16-18
  • 2.2.2 三相全桥式逆变电路的工作原理18-22
  • 2.2.3 空间电压矢量的合成方法22-23
  • 2.3 本章小结23-24
  • 第3章 逆变器的调制方式24-36
  • 3.1 PWM控制技术24
  • 3.2 SPWM控制技术24-28
  • 3.2.1 单极性SPWM控制技术25
  • 3.2.2 双极性SPWM控制技术25-26
  • 3.2.3 SPWM调制的逆变器波形仿真26-28
  • 3.3 SVPWM算法的工程实现28-35
  • 3.3.1 Clarke变换28-29
  • 3.3.2 扇区判别29-30
  • 3.3.3 矢量作用时间30-31
  • 3.3.4 逆变器各桥臂切点时间31
  • 3.3.5 PWM波产生模块31-32
  • 3.3.6 SVPWM算法仿真与分析32-35
  • 3.4 本章小结35-36
  • 第4章 三相光伏并网逆变器控制策略的研究36-52
  • 4.1 光伏并网的控制目标36
  • 4.2 三相光伏并网逆变器的PI控制策略36-44
  • 4.2.1 同步坐标下的三相光伏并网逆变器的数学模型37-38
  • 4.2.2 前馈解耦控制策略38-40
  • 4.2.3 PI调节器设计40-41
  • 4.2.4 PI控制系统的SIMUlink仿真和分析41-44
  • 4.3 重复控制和PI控制结合的复合控制策略44-50
  • 4.3.1 重复控制的原理44-46
  • 4.3.2 重复控制的设计46-48
  • 4.3.3 考虑死区时PI控制系统的仿真48-49
  • 4.3.4 重复与PI控制的复合控制仿真和分析49-50
  • 4.4 本章小结50-52
  • 第5章 SVPWM算法的FPGA实现52-61
  • 5.1 FPAG的芯片设计技术52-54
  • 5.1.1 FPGA的芯片结构52-53
  • 5.1.2 FPGA的设计流程53-54
  • 5.1.3 Quartus Ⅱ9.0平台简介54
  • 5.2 SVPWM软核系统的设计54-60
  • 5.2.1 DDS正弦信号发生器模块设计55-57
  • 5.2.2 扇区判别模块设计57-58
  • 5.2.3 三角波比较器模块设计58
  • 5.2.4 PWM波生成58-59
  • 5.2.5 死区延时模块设计59-60
  • 5.2.6 SVPWM软核系统的仿真结果60
  • 5.3 本章小结60-61
  • 第6章 总结与展望61-63
  • 6.1 总结61
  • 6.2 展望61-63
  • 参考文献63-66
  • 攻读学位期间参与的课题研究及取得的研究成果66-67
  • 致谢67-68


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于DSP的三相电压型整流器    张树团;高艳丽;杨祥红;翟鸿君;

三相并网逆变器的双环控制策略研究    刘飞;秦亮;孙建军;查晓明;

基于MATLAB/Simulink的电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)逆变器的仿真    王潞钢,陈林康

基于重复控制的SVPWM三相CVCF逆变电源波形控制策略    付洁;彭力;周梁;

三相并网逆变器的控制与死区补偿    王璐;朱晓亮;龚春英;肖岚;

三相并网逆变器的LCL滤波器设计    魏星;肖岚;姚志垒;龚春英;

基于重复控制的三相并网控制系统前馈方法    陈基锋;姚文熙;吕征宇;

基于DSP的数字化SVPWM三相逆变器闭环系统    定明芳;刘昌玉;

并网逆变器控制方法研究    张先进;宋永献;

光伏并网发电系统的控制策略研究    郑诗程;葛芦生;丁明;苏建徽;

基于MATLAB的Buck/Boost直流变换器仿真    韩学民;

集成电路原理与设计课程的教学优化    徐太龙;孟坚;

灌区野外手动闸门智能测控仪的设计与实现    王徐冬;马月坤;苏亚光;

基于嵌入式技术的Ethernet over E1网桥系统设计    刘华珠;贺前华;

S698系列处理器中指令流水的设计与实现    蒋晓华;梁宝玉;王祝金;颜军;

基于FPGA的芯片功能性验证自动化实现    段哲民;彭彬;秦勤;马裕;张晓鹏;

由C++到Verilog实现数字逻辑设计的方法    孟祥鹤;吕楠;韩路;吴春瑜;王绩伟;梁洁;

H.264/AVC编码器中6阶插值滤波器的实现    王庆春;曹喜信;路卫军;何晓燕;曹健;

基于SOPC的钢轨断面高速测量系统    余祖俊;卫研研;李真花;朱力强;

一种多地址寻址的共线传输数据接收方法    吴丹;李杰;

双馈风力发电系统中整流电路控制策略研究    张海光;沈艳霞;纪志成;周文晶;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

基于FPGA实现的以太网和E1的协议转换    杨德伟;王华;

基于I2C的烟雾报警系统中接口模块的设计    李恩特;李冰;

二进制伪随机序列在环路延时测量中的应用    朱剑平;李文耀;

全数字OQPSK解调算法的研究及FPGA实现    吕卓;侯春萍;侯永宏;

基于verilog的数字可综合电路设计    赵庆;

RS码的实现及在光纤通信中的应用    熊祎灵;

基于FPGA的PCB测试机硬件电路设计    杨光友;程良明;苏旭武;张铮;

十六位RISC_CPU的FPGA实现    白广治;陈泉根;

直线边缘光学精密测量系统研究与开发    雷波

逆变器并联系统若干关键问题研究    汪洪亮

一种适用于地震勘探仪器的低运算量数字滤波器的设计与研究    孔阳

光伏发电高效利用的关键技术研究    肖华锋

双PWM变换器协调控制研究    李光叶

纳秒脉冲激光诱导单晶硅材料荧光效应的研究    刘春阳

矢量量化编码算法及其VLSI结构设计的研究    刘丽娟

船舶电力推进双三相永磁同步电机驱动控制研究    郭燚

光纤通信中的级联码技术及其实现研究    张军

新型膜片钳放大器的研制开发    胡刚

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

实时操作系统核心算法的硬件实现    沈国新

基于SOPC技术的数字视频接口研制    琚新刚

图像声纳数字系统软件开发与硬件设计    湛雷

图像预处理算法的硬件实现    刘振飞

低功耗嵌入式信号处理平台设计    匡银

无线传感器网络衰落信道Rake接收机技术的研究    王鑫

基于FPGA的视频采集系统设计    陈泮洁

ASIC版图设计中的光刻缺陷研究    陈科钻

数字基带预失真技术及其FPGA实现研究    王飞俊

太阳能光伏系统中的低压电网拓扑结构优化    关守平;郝立颖;

三相四线制有源电力滤波器主电路的结构形式与控制    卓放,杨君,胡军飞,王兆安

有源滤波器的神经网络控制    童梅,童杰,蒋静坪

一种混合型电力滤波器的变结构控制    童梅,项基

新型并网逆变器控制策略比较和数字实现    郭小强;邬伟扬;赵清林;

SPWM逆变器复合控制策略    胡雪峰;谭国俊;

基于极点配置与重复控制相结合的三相光伏发电系统的并网策略    刘飞;查晓明;周彦;殷进军;段善旭;

基于Boost变换器的光伏并网逆变控制系统研究    许颇;张崇巍;张兴;曹仁贤;

基于重复控制与瞬时值反馈控制的逆变电源研究    裴雪军,段善旭,康勇,陈坚

空间矢量控制在有源滤波器中的应用研究    田大强,蒋平,唐国庆

三相光伏并网逆变器的设计与仿真    王晖辉

电压空间矢量脉宽调制技术的研究及其实现    肖春燕

多功能开关电源的研究    魏伟;胡玮;魏岚婕;

单相串联电压质量补偿器控制器的研究    杨潮,韩英铎,马维新

一种基于FPGA的谐振型逆变器控制电路的分析和实现    张春雨;彭咏龙;张智娟;

基于免疫遗传算法的逆变器控制    袁佳歆;陈柏超;田翠华;贾嘉斌;

吸收式冷藏箱逆变电源控制系统    李鑫;朱建华;岑盈盈;

基于根轨迹的单相逆变器PID控制器设计    金园园;王正仕;陈辉明;刘欢;

免疫遗传算法在逆变器开关优化中的应用    王健;陈强;

基于分布式发电的并网逆变器控制方案优化    董超;邱创;

离网型风力发电系统逆变器控制技术研究    曾嵘;年珩;

电流滞环跟踪PWM逆变器控制仿真研究    赵卓鹏;贾石峰;

基于SVPWM的优化Z源逆变器控制方法研究    马文忠;张红梅;张伟;李耀荣;王志;吴海波;

1kW潮流能发电装置逆变器SVPWM技术的研究与应用    张少杰;段铁群;杨勇;张亮;

一种新型的光伏逆变器SHE-PWM开关模式研究    胡存刚;

交流伺服系统逆变器死区效应分析及其补偿策略    裘君;赵光宙;刘栋良;王家军;

基于非正交坐标系的三电平逆变器控制策略研究    祝龙记;张立;

基于模数混合FPGA的标准正弦波逆变器设计    廖家平;张友奖;姚铭;

级联式多电平逆变器控制方法研究    徐忆平;李明;朱美强;

基于状态空间平均法的光伏并网逆变器控制建模(英文)    杨海柱;金新民;

干熄焦提升机的电气控制与故障分析    朱冬平;李航飞;

一种交流光伏模块系统拓扑建模和仿真    王洪礼;陈阿莲;张承慧;

MCU节能应用是热点 厂家力推低功耗产品    冯晓伟

300W高效率逆变电源板    广东 华田

SAMSUNG X10北京现代-索纳塔    

抽油机有了专用节电装置    焦念友

中外迅驰笔记本大比拼    

爱克赛Powerware 9305-130彰显技术优势    曾宪勇 

长岭进军新能源产业    本报记者 孟民

安凯两款新能源客车通过科技成果鉴定    程露

微网逆变器的控制策略及组网特性研究    杜燕

Z源逆变器研究    汤雨

PWM逆变器的控制及并联运行控制研究    何中一

分布式发电多逆变器并网孤岛检测技术研究    谢东

微网孤岛运行模式下阻抗匹配关系和混杂特性研究    姜世公

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

微网系统并/离网特性与控制策略研究    黄杏

微电网多参数特性分析及其测控方法研究    朱艳萍

非线性负载条件下的逆变器特性研究    陈敏

基于分布式电源的微网控制及运行优化研究    赵耀

基于Z源逆变器的光伏发电系统研究    王君惠

兆瓦级风力发电逆变器的研究    尹越

基于Z源逆变器的直驱式方波永磁同步风力发电系统研究    欧阳桂泉

小功率全桥光伏并网型逆变器的技术研究    周国祥

柔性逆变器控制策略研究及其Matlab/Simulink仿真实现    皮海燕

基于PEBB的光伏逆变器关键技术研究    张晨云

多模块并联DC/AC电力变换技术研究    吕世家

基于Quasi-Z源逆变器的光伏发电系统    李丰林

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

逆变器控制及其并联技术的研究    朱志杰

 
关键词: 三相光伏并网逆变器

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言