太阳能并网逆变器主回路设计开题报告

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1、开题报告太阳能并网逆变器主回路设计一、选题的背景、意义近年来,随着能源短缺及能源对人类生存环境的日趋严重的破坏作用,人类越来越重视可再生和无污染能源的利用。太阳能、风能将成为理想的可再生能源和无污染能源。然而太阳能和风能产生的只是直流电和电压频率都在不断变化的交流电，可再生能源分布式并网发电技术逐渐成为研究的热点。并网逆变器作为整个分布式并网发电系统的核心部件,其拓扑结构和控制技术越来越受到关注。其主要控制问题是逆变器输出正弦波电流控制技术,要求并网电流能实时跟踪电网电压频率、相位和并网容量给定的变化,且电流的

2、总畸变失真要低,以减小对电网的谐波影响,即使得逆变器以单位功率因数输出电流。逆变器（inverter）是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220v50HZ正弦或方波）。应急电源，一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。逆变器根据输出波形的不同可分为方波逆变器和正弦波逆变器。正弦波逆变器输出的是同我们日常使用的电网一样甚至更好的正弦波交流电，因为它不存在电网中的电磁污染。方波逆变器输出的则是质量较差的方

3、波交流电，其正向最大值到负向最大值几乎在同时产生，这样，对负载和逆变器本身造成剧烈的不稳定影响。此外，这类逆变器中有的调压范围不够宽，有的保护功能不够完善，噪声也比较大。正弦波逆变器输出的交流电压波形为正弦波，此类逆变器的优点是：输出波形好，失真度低，对通信设备无干扰，噪声也很低。此外，保护功能齐全，对电感性和电容型性负载适应性强。缺点是：线路相对复杂，对维护技术要求高，价格较贵。正弦波逆变器就须通过产生SPWM实现。[1]二、相关研究的最新成果及动态l太阳能并网逆变器是并网发电系统的核心部分，其主要功能是将太

4、阳能电池板发出的直流电你变成单相或者三相交流电，并送入电网。同时实现对太阳能电池板输出功率的最大功率点追踪（即MPPT）.并且具有完善的并网保护功能，保证系统能够安全可靠的运行。l目前国内并网型你变器的研究主要集中于DC-DC和DC-AC两级能量变换的结构，而且研究主要围绕集中型展开。其中，DC-DC变换环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因素。由于DC-DC变换环节和DC-AC逆变环节具有独立的控制目标和手段，两部分可以分开设计，系统前后级之间耦合不紧密，因此系统的控制环节比较容易设计和实现：

5、由于单独具有一级最大功率跟踪环节，系统中相当于设置了电压预调整单元，系统可以具有比较宽的输入范围；同时，最大功率跟踪环节的设置可以使逆变环节的输入相对稳定，而且输入的电压较高，这样都有利于提高逆变环节的转换效率平[11]。lDSP技术DSP又称数字信号处理器，是在模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器，其处理速度比最快的CPU快10-50倍。在当今的数字化时代背景下，DSP已成为通信、计算机、消费类电子产品领域的基础器件，被誉为信息社会革命的旗手。业内人士预测，DSP将是未来集成电路中发展最快的

6、电子产品，并成为电子产品更新换代的决定因素，它将彻底变革人们的工作、学习和生活方式。DSP（digitalsignalprocessor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号。再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两

7、大特色。　　DSP微处理器（芯片）一般具有如下主要特点：　　（1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；　　（2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；　　（3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；　　（4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；　　（5）快速的中断处理和硬件I/O支持；　　（6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；　　（7）可以并行执行多个操作；　　（8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。　　当然，与通用微处理器相比，DSP微处理器

8、（芯片）的其他通用功能相对较弱些。　　DSP优点：　　对元件值的容限不敏感，受温度、环境等外部参与影响小；　　容易实现集成；VLSI　　可以分时复用，共享处理器；　　方便调整处理器的系数实现自适应滤波；　　可实现模拟处理不能实现的功能：线性相位、多抽样率处理、级联、易于存储等；　　可用于频率非常低的信号。　　DSP缺点：　　需要模数转换；　　受采样频率的限制，处理频率范围有限；数字系统