基于dsp控制的独立光伏发电系统的研究与设计

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1、西安科技大学硕士学位论文基于DSP控制的独立光伏发电系统的研究与设计专业名称：控制理论与控制工程作者姓名：张鹏指导教师：蔡文皓论文题目：基于DSP控制的独立光伏发电系统的研究与设计专业：控制理论与控制工程硕士生：张鹏(签名)指导教师：蔡文皓(签名)摘要能源，是人类不断向前进步的基础，对国民经济建设起着至关重要的作用，然而在世界经济快速发展的过程中，全球能源总体消耗数量更是越来越大。太阳能作为最具潜力的可再生能源，它的发展与利用必将为人类社会的发展做出巨大贡献。本文以DSP作为控制平台设计了一种小型独立光伏发电系统的实

2、现方案。文章首先分析了光伏发电系统的结构，并对光伏电池的基本工作原理与等效电路作了充分分析；其次，阐述了最大功率点跟踪原理，在BOOST电路的基础上对常用的MPPT算法进行了仿真；最后，选取“推挽升压结合全桥逆变”的总体设计方案。在推挽变换电路的设计里详细描述了各个元器件的参数选型，设计了前级控制电路、电压反馈电路以及高频变压器等，其中PWM驱动信号结合了图腾柱式结构以增加驱动效果；在逆变电路中，将单相全桥结构作为主电路的核心，同时给出了功率开关管与滤波器的选型，并设计了驱动电路、过流保护以及逆变采样电路。在软件设计中，实现了SPWM驱动信号

3、的产生以及PI闭环反馈控制。为了进行实验验证，制作了一台功率为500W的试验样机，其结果证明了本文的设计方案是可行的。关键词：光伏电池；最大功率点跟踪；DSP；推挽电路；SPWM研究类型：应用研究Subject:ResearchanddesigntheIndependentSolarPhotovoltaicPowerGenerationsystemsBasedonDSPSpecialty:ControltheoryandcontrolengineeringName:ZhangPeng(Signature)Instructor:CaiWenha

4、o(Signature)ABSTRACTEnergy,itisthematerialbasisforthecontinuousdevelopmentofhumansocietyanditplaysavitalroleinthenationaleconomy.Atthesametimeitisthemaindrivingforcetoimprovethepeople'slivingstandards.However,withtherapiddevelopmentofeconomicglobalization,theoverallglobalen

5、ergyconsumptionisincreasingquckily.Solarenergyasthemostpromisingrenewableenergy,itsdevelopmentanduseofdevelopmentofhumansocietyisboundtomakeagreatcontribution.Anindependentphotovoltaicpowergenerationsystemisthestudyinthispaper,itbasedonDSPcontrolplatformtodesignedaimplement

6、forasmallindependentphotovoltaicpowergenerationsystem.Firstly,thestatusofdomesticandinternationalPVandfutureprospectswereintroduced,andthenanalyzedtheclassificationandcomponentsofthephotovoltaicsystems.Secondly,afterthebasicworkingprincipleandequivalentcircuitanalysisofphot

7、ovoltaiccellstofullyexplaintheprincipleofmaximumpowerpointtracking,combinedwithBOOSTcircuitcommonMPPTalgorithmforthesimulation.Finally,the‘push-pullboostcircuitcombinesfull-bridgeinverter’designisbeused.Inthepush-pullcircuitisdescribedindetailthevariouscomponentsoftheselect

8、ionparameters,thedesignofpre-controlcircuit,avoltagefeedbackcircuit,high-frequency