文档介绍：大学生创新创业训练计划项目中期审核
项目名称:太阳能光伏逆变系统设计
项目名称:太阳能光伏逆变系统设计
太阳能光伏发电系统目前主要用于无电或缺电的边远地区,作为独立的电源给家用电器及照明设备供电。随着化石能源的日益枯竭、人们对环境保护问题的重视程度也在不断提高,寻找洁净的替代能源问题变得越来越迫切,太阳能等新生能源必将占据一定比例,创造出更大的价值。随着电力紧张、环境污染等问题的日趋严重,与公用电网并网运行的太阳能发电系统已显出越来越大的竞争力。光伏发电的并网运行,将省去独立光伏系统中的贮能环节—蓄电池,从而大大减少了电站的维护。由于蓄电池的寿命较短,省去蓄电池后,发电系统的寿命可与太阳能电池的寿命相当。对于家庭住宅而言,配备光伏发电系统,可缓和白天电力紧张的局面,提高电网功率因素和降低线路损耗。光伏电站的并网发电,最终将取代常规能源发电。家庭使用剩余的电量可以卖给电网。
项目名称:太阳能光伏逆变系统设计
项目研究主要内容:
(1) 对单相太阳能逆变器控制方案进行对比与选择;
(2) 对单相太阳能逆变器工作原理进行理论分析与件设计;
(3) 对逆变器的SPWM算法进行分析;
(4) 对DC-DC电路的控制方案进行对比与选择;
(5) 对DC-DC电路的参数进行计算和硬件电路设计;
(6) 对最大功率追踪控制策略进行分析;
(7) 对系统所有软件进行设计。
项目总体设计方案
太阳能电池板将光能转换为电能,输出电压近似为直流。推挽式变换器主要完成电路的升压工作和实现最大功率点追踪。由于一般太阳能电池板输出的电压较低,而并网需要的直流电压为400V左右,这时需要将太阳能电池板输出的电压进行升压,以满足后级逆变电路的要求。由于光伏电池的输出特性受到外界环境因素的影响,它的输出功率并不是保持不变的,这就需要进行最大功率点追踪(MPPT),使光伏电池一直保持最大的功率输出。
项目总体设计方案
单相全桥逆变电路将推挽式变换器输出的直流电压,通过TMS320F2812型DSP进行SPWM算法控制,变为一系列等幅不等宽的方波,这些方波经过LC滤波器后,成为50Hz的正弦波。为实现逆变器输出的正弦交流电流与电网的正弦交流电压达到同相同频的目的,需要对电网电压进行采集,将其变为方波信号,以此来对电网电压的相位和频率进行采集,再通过对逆变器的输出电流、直流母线电压进行双闭环控制策略,以此来达到逆变器的输出电流与电网电压同相同频的目的。
电路整体框图
系统以TMS320F2812型DSP为控制核心,主要实现最大功率点追踪算法(MPPT)、SPWM控制算法、系统的双闭环控制算法。
已完成的工作
1、对于太阳能光伏逆变的现况的调查,收集项目相关资料
2、对系统的控制方案进行对比与选择
3、DC-DC电路的硬件电路设计
4、单相太阳能逆变器的硬件设计
已取得的成果
1、硬件设计基本完成
已取得的成果
2、推挽式变换器的参数计算及硬件调试。可通过改变其占空比从而改变其输出电压。如图所示。
已取得的成果