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基于MC9S12光伏并网逆变器研究
资料介绍
随着能源消费的增长、是益恶化的生态环境和人类环保意识的提高,寻找一种储备丰富、无污染的新能源已经成为世界各国的重要战略计划。太阳能作为一种广泛的绿色能源,已经得到了越来越广泛的应用。目前,光伏并网发电技术是太阳能光伏发电应用的主流。
并网逆变器是光伏并网发电的核心部分,其主要的功能是将太阳能电池板发出的直流电逆变成交流电送入电网。本文的设计思路是首先将光伏电池发出的直流电经高频逆变器转换成高频正弦电压,再利用导抗变换器的电压源.电流源变换特性,将输入的高频电压转换成高频正弦电流,再经高频变压器的隔离及电流等级变换后采用周波变换器进行裂相调制,输出三相正弦电流进而实现电流源型并网的目的。相比于传统的电流型逆变器,采用此方法不仅省去了直流侧电抗器,而且采用高频变压器替代了工频变压器,从而减小了隔离变压器及输出滤波器的体积；不仅实现了逆变器网则电流正弦化并与网侧电压同频同相的目的,也有利于装置的小型化和降低成本,而且实现了直流侧电压宽范围调节,提高了系统动态性能,更适合于光伏并网。
本文在对理论分析和仿真的基础上,对整个系统的硬件电路设计、软件控制策略和调试方法进行了详细的介绍。在硬件方面设计了以Freescale公司的十六位单片机MC9S12XS128芯片为核心的控制器主控电路及采样调理电路、PWM驱动电路和键盘显示电路等外围副控电路。在软件控制策略方面介绍了变步长寻优和基于功率预测的扰动观测法结合的方法实现最大功率点跟踪控制；设计了直接电流双环控制PI控制高频逆变器,并采用差频方法控制周波变换器实现三相电流源并网；同时设计了两种被动式孤岛检测和主动频率偏移相结合的方法法实现孤岛效应的无盲区检测；着重介绍了开发工具和实验调试方法。通过大量地仿真比较和部分实验验证了整套方案的正确性。
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