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正文內(nèi)容

基于單片機的微型光伏逆變器的設(shè)計-文庫吧資料

2024-12-14 02:21本頁面
  

【正文】 的重要標志,而光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是光伏系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。中國光伏應用仍然是獨立 系統(tǒng)為主,并網(wǎng)光伏發(fā)電應用比例還很小。 目前,我國光伏發(fā)主要應用在通信、燈塔、農(nóng)村和邊遠地區(qū)照明、并網(wǎng)光伏發(fā)電、太陽能商品及其它地等方面。 2021年 2月 28日第十屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第十四次會議通過的“中華人民共和圍可再生能源法”,已于 2021年 1月 1日起正式實施。其中,以美、 1: t、德、等西方發(fā)達國家為主 121。 2021年世界太陽能電池產(chǎn)量達到 1650MW累計裝機容量 5GW。 太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)自上個世紀 80年代以來持續(xù)高速發(fā)展,每年以 30%一40%的速度遞增。太陽能的轉(zhuǎn)換和利用方式,從狹義上可分為三類:即光電轉(zhuǎn)換,光熱轉(zhuǎn)換,光化學轉(zhuǎn)換,太陽能光伏發(fā)電是其中的一個主要方面,即通過光伏電池將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能,并與儲能裝置,測量 控制裝置和直流一交流 (即DC/ AC)轉(zhuǎn)換裝置相配套,構(gòu)成光伏發(fā)電系統(tǒng)。開發(fā)和利用豐富、廣闊的太陽能, 可以對不產(chǎn)生或產(chǎn)生很少污染, 太陽能既是近期急需的能源補充, 又是未來能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。 pulse width modulation 目 錄 1. 緒論 2. 光伏逆變器的概述 逆變器的概 述 光伏逆變器的分類 光伏逆變器的工作原理 并網(wǎng)逆變器的電路結(jié)構(gòu) 逆變器的控制方案 經(jīng)典控制理論的控制策略 現(xiàn)代控制理論的控制策略 光伏逆變器的主要技術(shù)指標 (或額定輸出容量 ) 3 系統(tǒng)總體設(shè)計 逆變器驅(qū)動電路與濾波電路的設(shè)計 PWM控制脈寬調(diào)制 (PWM) 控制電路設(shè)計 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 4. 1 Proteus介紹 4. 2 Proteus ISIS軟件與 xeil口 viSion2的聯(lián)合仿真 4. 2. 1 Protues軟件與 Keil uVision的結(jié)合 4. 2. 2 Proteus的工作過程 5 逆變器的調(diào)試 調(diào)試說明 調(diào)試結(jié)果分析 1RF830A的驅(qū)動信號波形 Proteus與 KeilC聯(lián)合仿真分析 逆變器輸出波形 程序1 緒論 目前日益惡化的生態(tài)環(huán)境使人 們逐步認識到,人類必須走可持續(xù)發(fā)展的道路,大力開發(fā)和利用可再生能源是必由之路。 關(guān)鍵詞: 逆變器;光伏單片機;脈沖寬度調(diào)制 ABSTRACT Used in solar power generation system based on microcontrollercontrolled singlephase fullbridge inverter inverter main circuit structure for the fullbridge inverter, by four IRF830A to the the unipolar SPWM multiplier modulation analysis and parison, to determine the direct PWM method to calculate the the SPWM wave of duty cycle and the design of the order the AT89S51 as a control chip, an integrated development environment based on. Kei IC level gProteus the system software design, bined with software debugging the hardware circuit, the results show that some indicators to meet the requirements. Keywords: The inverter。經(jīng)過分析和比較,確定采用直接 PWM法來計算 SPWM波的占空比并設(shè)計了控制器。逆變器主電路為全橋逆變結(jié)構(gòu),由 4個 IRF830A組成。單級式逆變器在逆變環(huán)節(jié)實現(xiàn) MPPT 的功能,由于逆變電路產(chǎn)生的交流電壓過低,需要變壓器來升壓,以達到合適的并網(wǎng)電壓。二極管起到反饋與續(xù)流的作用。電容 C1 起到平波作用,使得直流側(cè)電壓基本無脈動,直流回路呈現(xiàn)低阻抗。 I p vaV 1V 2 V 4UabUbV 3單 相 橋 式 逆 變 電 路U P VC 1C 2~A CV D P VV D 1V D 2V D 3V D 4工 頻 變 壓 器L 圖 1 工頻變壓器形式逆變器主電路 這種工頻變壓器形式的逆變器是在單相電壓型全橋逆變電路輸出加一個變壓器,然后并入電網(wǎng)。根據(jù)這 3 種回路方式,可以將現(xiàn)在的光伏并網(wǎng)逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)分為 3 類,即工頻變壓器絕緣的單級拓撲結(jié)構(gòu)、高頻變壓器絕緣的多級拓撲結(jié)構(gòu)和無變壓器的兩級拓撲結(jié)構(gòu)。在外電網(wǎng)停電時,獨立運行為電壓型電壓控 制方式。 3 設(shè)計方案與論證 逆變器主電路設(shè)計 太陽能蓄電池一般是電壓源,因此逆變器的主電路采用電壓型。目前國際上一些知名公司的逆變器產(chǎn)品整機效率已經(jīng)可以達到 93%~95%。逆變器的拓撲有很多種,其中最常用的是全橋結(jié)構(gòu)。 根據(jù)采用隔離變壓器的類型,并網(wǎng)逆變可分為低頻環(huán)節(jié)、高頻環(huán)節(jié)以及非隔離型并網(wǎng)逆變低頻環(huán)節(jié)并網(wǎng)逆變器采用工頻變壓器作為與電網(wǎng)的接口,因此存在體積和重量大、音頻噪音大的缺點;而非隔離型并網(wǎng)在一些國家禁止使用,因此現(xiàn)在普遍采用直接掛在電網(wǎng)上運行的高頻環(huán)節(jié)并網(wǎng)逆變器。該公司 250KW、 500KW 等大功率產(chǎn)品都取得了國際、國內(nèi)認證,部分技術(shù)指標已經(jīng)超過國外產(chǎn)品水平,并在國內(nèi)西部荒漠、世博會、奧運場館等重點項目上運行,效果良好。該并網(wǎng)逆變器能實現(xiàn)最大功率點跟蹤和實現(xiàn)反孤島效應控制功能,控制部分采用TMS320F240 型 DSP 作為電流跟蹤方案,實現(xiàn)與電網(wǎng)電壓同步的正弦電流輸出。中小功率逆變 器是戶用獨立交流光伏系統(tǒng)中重要的環(huán)節(jié)之一,其可靠性和效率對推廣光伏系統(tǒng)、有效用能、降低系統(tǒng)造價至關(guān)重要 , 因而各國的光伏專家們一直在努力開發(fā)適于戶用的逆變電源,以促使該行業(yè)更好更快地發(fā)展。 三、畢業(yè)設(shè)計(論文)主要參數(shù)及主要參考資料 主要參數(shù):開題報告 2021字以上;論文正文 8000字以上;論文錯別字出錯率少于萬分之五;外文翻譯 3000字以上。 8. 創(chuàng)新要求 在方法上有一定的創(chuàng)新,所得結(jié)果有一定的參考價值。 6. 英文譯文 翻譯一篇與光伏逆變器相關(guān)的外文資料,譯文準確,中文翻譯不少于 3000字。做到論文的理論知識 嚴謹,效率高以及意義深遠。無故缺勤 3 次以上,取消答辯資格。 2. 格式 嚴格按照武漢紡織大學的畢業(yè)論文規(guī)范格式要求。 推薦使用的單片機為: TI 公司的 MSP430F169,或者 Atmel 公司的ATmega128。微型光伏正弦波逆變器參考拓撲圖如圖 1所示。 當前正弦波逆變器在交流戶用光伏系統(tǒng)中仍有很大市場。 0 世紀 70 年代后,太陽能光伏發(fā)電在世界范圍內(nèi) 受到高度重視并取得了長足進展。 武漢紡織大學 畢業(yè)設(shè)計 [ 論文 ] 題 目: 基 于單片機的微型光伏逆變器的設(shè)計 學 院: 電 子 與 電 氣 工 程 學 院 專 業(yè): 電 氣 工 程 及 其 自 動 化 姓 名: 王翔宇 指 導 教 師 : 張明 武漢紡織大學 畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書 課題名稱: 基于單片機的微型光伏逆變器的設(shè)計 完成期限: 2021 年 2 月 25 日至 2021 年 5 月 25 日 學院名稱 電子與電氣工程學院 專業(yè)班級 電氣工程 10901 學生姓名 王翔宇 學 號 0903731081 指導教 師 張 明 指導教師職稱 副教授 學院領(lǐng)導小組組長簽字 一、課題訓練內(nèi)容 隨著煤炭、石油和天然氣等化石燃料的迅速消耗 , 以及由此帶來的能源危機與環(huán)境污染日益加劇 近年來世界各國都在積極尋找和開發(fā)新的、清潔、安全可靠的可再生能源。太陽能具有取之不盡、用之不竭和清潔安全等特點,是理想的可再生能源。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究對于緩解能源危機、減少環(huán)境污染以及減小溫室效應具有重要的意義。設(shè)計一種基于單片機的微型正弦波逆變器,其功能是將蓄電池的 12V/24V直流電壓變換為 220V單相交流電輸出,作為太陽能 光伏電源系統(tǒng)的配套電子設(shè)備用來對交流負載(照明燈具和黑白、彩色電視機)進行供電。 T 1T 2T 3T 4aB o o s t c o n v e r t e r I n v e r t e rf i l t e rP V a r r a yL 1Q 1D 1 圖 1 微型光伏正弦波逆變器參考拓撲圖 具體包括以下幾個方面 : (1)研究 微型光伏正弦波逆變器 的實現(xiàn)方法,確定合理的設(shè)計方案,方案經(jīng)濟 實用; (2)完成 微型光伏正弦波逆變器 硬件電路設(shè)計與軟件編譯,實現(xiàn) 微型光伏逆變器主要功能。 二、 設(shè)計(論文)任務(wù)和要求(包括說明書、論文、譯文、計算程序、圖紙、作品等數(shù)量和質(zhì)量的具體要求) 1. 開題報告 2021 字以上,包括課題的意義、所屬領(lǐng)域的發(fā)展狀況、課題的研究內(nèi)容、研究方法、研究手段、研究步驟及參考書目等。 3. 學習態(tài)度 態(tài)度端正、嚴謹,每周至少與指導教師見面一次,按時按進度完成各項任務(wù)。 4. 論文質(zhì)量 對微型光伏逆變器的原理分析具體,能實現(xiàn)裝置的硬件和軟件的正確設(shè)計,并有實驗分析。 5. 資料閱讀與收集 查閱相關(guān)論文、書籍,論文閱讀數(shù)目不低于 20 篇,數(shù)據(jù)庫包括中國期刊網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫 、維普數(shù)據(jù)庫等。 7. 文字表達 文字表達要求通順、簡潔,層次清晰,結(jié)構(gòu)合理。 9. 答辯準備 做好幻燈片,要求重點突出;進行模擬答辯。 參考資料: [1]張華林 .基于 PIC 單片機的三相正弦波變頻電源的設(shè)計 .電子技術(shù)應用, 2021,(7): 141144. 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