太阳能用单相正弦波逆变器研究.pdf

中文摘要 逆变器是太阳能应用系统中技术含量较高的关键部件，为了更好地适应太阳 能光电这一特殊的直流供电源，必须专门研制适应其特性的逆变系统。本研究开 发的逆变器除了要满足一般逆变器的各项要求之外，还要能满足太阳能逆变器宽 输入电压的要求，如要并网还必须考虑“孤岛效应”、同相同频等问题。 本系统采用具有DSP性能的高速芯片DSPIC30F3010来实现整个系统的控制。 主要的研究工作包括以下几个方面：运用三角形相似法来实现SPWM脉宽的计算， 然后运用单片机集成的P卿模块调制出SPWM控制脉冲；采用代码压缩效率可以 达到120％的C30语言来编写软件程序，节省了程序空间的同时又方便了软件的 开发；分析了数字式SPwM的谐波构成，叙述了抑制谐波的方法，并且采用MATLAB 模拟了本拓扑结构的谐波含量，并分析其组成，进一步证实了理论分析的正确性； 提出了一种廉价简单的稳压电路，并且详细地介绍了电压偏差分级控制的方法， 最后给出了实际的稳压控制效果；给出了蓄电池的控制策略，并采用了数字滤波 方法对采集的电池电压进行滤波；分析了造成电流直通的几种情况，并给出了避 免电流直通的控制方法；根据硬件电路的具体特性选择了MOSFET功率管、环形 变压器，设计了适合太阳能逆变器的脉冲驱动电路；采用硬件和软件共同保护的 方法，防止电路的短路、过载、欠压、过压等对器件造成永久的伤害。 据此搭建了一台太阳能逆变器，其性能基本达到了非并网式太阳能逆变器的 要求，但还有要改进的地方，例如：电流谐波偏大需进一步滤除：采用20KHZ调 制波时直流滤波器还稍显大些，需进一步提高调制频率等。 关键词： 太阳能，逆变器，单相正弦波脉宽调制，高速芯片，谐波 ABSTRACT Inverterisa technical ofsolar energy system． high keycomponent application For useof directcurrentsourceof takinggood special photovoltaic—generatesystem，a newinverter mustbe solar inverterwe’11 energy system developed．The develop commoninverter’S alsohavewide shouldnot have characteristics，but input only andother should effect’，synchro-phase，synchro—frequencyproblems voltage．“Island be inverteris in considered，whenconnectinggrid． 10withDSP hasbeenusedas DSPIC30F30performance Highspeedmicrochip main wehavedoneinclude： control coreinOUrinverter work system system．The SPWMwidth similar thenmodulated