基于DSP與CPLD的三電平光伏并網(wǎng)逆變器設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，但是非再生能源的消耗也隨之大量增加，因此能否保證國(guó)家經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展的關(guān)鍵落在了解決能源短缺的問(wèn)題上，為此在中共十七大上，國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人明確提出進(jìn)一步發(fā)展新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源。太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)階段還不成熟主要集中在高壓大功率產(chǎn)品的缺失。
　　 本文所研究的課題是三電平光伏并網(wǎng)逆變器，它也正是解決大容量并網(wǎng)產(chǎn)品的一種，三電平逆變器以其獨(dú)特的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提高了輸入電壓和耐壓等級(jí)，減少諧波提高了能源的利用率。本文

2、以在公司實(shí)習(xí)所研發(fā)的樣機(jī)為基礎(chǔ)，以先部分后整體的分析方法，從理論，軟件，硬件等方面進(jìn)行分析之后進(jìn)行整體樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)并對(duì)各部分進(jìn)行驗(yàn)證。
　　 1.理論方面，本文首先分析了傳統(tǒng)的光伏并網(wǎng)逆變器的優(yōu)缺點(diǎn)，并針對(duì)三電平并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，提出了改進(jìn)的中點(diǎn)電壓控制策略以及其SVPWM控制策略。本文通過(guò)對(duì)光伏電壓板的運(yùn)行原理的研究找到了適用于三電平并網(wǎng)逆變器的MPPT控制策略。本文還提出了一種針對(duì)三電平逆變器并網(wǎng)鎖相控制的新型控

3、制策略。
　　 2.硬件方面，本文首先確定了樣機(jī)采用數(shù)字化控制，在控制芯片的選擇上本文確定了采用DSP與CPLD的聯(lián)合控制，之后對(duì)主電路參數(shù)，采樣，驅(qū)動(dòng)，濾波等電路的參數(shù)和設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。
　　 3.軟件方面，論文首先對(duì)DSP芯片以及CPLD芯片中的程序做了最佳分配，以最大限度的發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)。DSP中的程序主要包括SVPWM主程序，采樣程序，數(shù)字濾波子程序，鎖相調(diào)節(jié)子程序和PI子程序等。通過(guò)DSP的運(yùn)算生成控制信

4、號(hào)并行輸入到CPLD中，在CPLD中完成控制信號(hào)的譯碼和錯(cuò)誤判斷保護(hù)，生成死區(qū)等工作最后將12路PWM波信號(hào)輸出。
　　 4.本文在MATLAB/SIMULINK仿真平臺(tái)上搭建了仿真模型，并通過(guò)模型仿真驗(yàn)證了控制理論的可行性和穩(wěn)定性。在仿真結(jié)束后本文制作了10KW樣機(jī)進(jìn)行了實(shí)物驗(yàn)證。在樣機(jī)制作中本文充分考慮到了三電平逆變器控制的復(fù)雜性，提出了以DSP和CPLD為主的聯(lián)合控制方案。
　　 5.最后通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果和樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)