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基于DSP&FPGA的三电平太阳能逆变器的设计与实现

作　者: 蒋维
导　师: 孙培德
学　校: 东华大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 三电平 太阳能逆变器 SVPWM DSP&FPGA
分类号: TM464
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 241次
引　用: 1次
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内容摘要


随着社会、经济的发展,人类对能源的需求越来越多,而传统古生物化石类燃料的储量有限、面临枯竭,同时大量使用化石燃料也造成严重资源浪费和环境污染。因此,寻找新的替代能源是维持社会、经济发展的一个迫切任务。太阳能以其清洁环保、取之不竭在全球范围受到了追捧,被认为是二十一世纪最重要的新能源之首,被广泛研究和利用。本文研究了基于三电平的太阳能逆变器的控制算法,采用DSP&FPGA为核心的控制电路的设计,并最终在硬件实验平台上实现了三电平SVPWM控制算法的实时运算和三电平逆变输出。论文的主要研究内容和创新点如下：首先,分析了二极管钳位式三电平逆变器的拓扑结构及工作方式；对比分析了三电平逆变器的各类PWM控制策略的优缺点,采用了种简化的SVPWM算法控制逆变器输出；阐述了逆变器分压电容中性点漂移的原因,研究探讨了控制中性点平衡的控制方法等。其次,建立了并网三电平逆变系统的传递函数模型,设计了相应的并网控制方案,并进行了仿真分析和研究。然后,研究了各个阶段学者提出的各种最大功率点跟踪理论,分析和对比了各种理论的优缺点,并根据本逆变并网系统的特点,采用改进型扰动观察法实现最大功率点的跟踪,进行了仿真验证。最后,采用基于DSP(TMS320F2812)与FPGA(EP3C10E14417N)为核心的控制系统设计与构建。由DSP完成逆变器SVPWM控制、分压电容中性点平衡控制和启停、保护控制等控制功能的实时、高精度运算；FPGA完成逻辑控制输出以及各类故障信号检测与停机保护等。最终在硬件实验平台上进行了三电平逆变输出实验验证。

全文目录


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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器 > 逆变器
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