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一种并网逆变器控制策略的研究

姚爽  
【摘要】: 本文对一种基于数字处理器TMS320LF2407控制的并网逆变器进行了系统的分析。它采用直流母线电压控制,在实现并网功能的同时,实现输入输出功率自动平衡。同时,它亦可以作为一种馈能型电子负载,实现电能的重复利用。该电路具有结构简单,智能化,成本低等特点。 本文首先分析了当今世界能源发展的现状。基于传统能源发展受限,可再生能源发展态势看好,太阳能光伏发电潜力可观的现状,提出了对并网逆变器研究的重要性。接着研究了传统并网逆变装置的结构、工作方式和控制方法。在此基础上,提出了一种能实现功率输入输出平衡的新型的并网逆变器系统。 本文着重分析了逆变器的主电路拓扑和控制方法。针对其自身的电路结构的特点,进行了电路主要器件参数、滤波器参数的设计。对并网逆变器进行模型分析和闭环设计,并进行了相关的仿真和实验。 接下来,介绍了最常用的脉宽调制(PWM)技术,分析了各种脉宽调制信号的优缺点,确定采用单极性的正弦脉宽调制(SPWM)作为控制信号。设计了基于DSPTMS320LF2407的数字控制方法,并对其外围的硬件电路和软件的进行了设计。 最后,基于之前的研究,研制了一台1kW的并网逆变器样机。仿真和样机实验结果均证实了本新型的并网逆变器可行性及其优势。


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