电气工程及其自动化专业毕业论文--光伏并网逆变器控制策略与仿真研究.docVIP

摘 要 光伏并网发电能有效的利用清洁的太阳能资源，并将其高效馈网。到2007年年底，全国光伏系统的累计装机容量达到100MW，并已初步建立起从原材料生产到光伏系统建设等多个环节组成的完整产业链，呈现出一片繁荣景象。 本设计针对光伏并网过程中的直流升压、SPWM波形产生、同步锁相、逆变并网动态过程、研究了基于电网特点的FIR数字滤波、交流采样和稳定直流母线电压的数字PID控制器等技术提出了相应的控制策略并进行Simulink动态仿真，研究工作对光伏并网逆变系统实验与设计理论上具有一定指导作用。同时采用基于模型嵌入式的设计理念，通过使用Matlab提供的Embedded Target for TI C2000 以及DSPTexas Instruments Express 工具建立Simulink模型。进一步利用CCSLink调用第三方编译软件CCS，通过实时工作站（real-time workshop）和TI开发工具将Simulink模型转换为实时C代码，Embedded Target for TI C2000 DSP提供了Matlab和Simulink与Texas Instruments Express 工具、TI C2000 DSP集成在一起进行系统开发的手段。通过实时工作站（real-time workshop）和TI的开发工具将Simulink模型转换变成为实时C代码。 这种基于模型的嵌入式设计技术，能够自动产生高效的程序代码。相比传统的设计方法：不需要设计者熟练掌握DSP内部复杂的寄存器的位设置，免除手写程序代码及验证的繁琐；有助于工程师进行系统级设计，并解决设计中存在的问题，可显著地简化并缩短基于C2000处理器的系统设计过程，使工程师可以更专注于优化控制算法的开发。本文最终给出了低压的模拟样机，具有结构简单、价格低廉等优点。能方便的对所研究和制定的控制策略进行验证。实验表明采用代码自动生成技术极大地加快了单相桥式逆变器系统的开发进程。运行测试证实：自动生成代码的可靠性和效率完全可以得到保证。这充分地展现了一体化系统设计方法在电力电子装置中应用的光明前景。 关键词：光伏逆变；Simulink代码生成；FIR数字滤波；PID控制器；SPWM Abstract Photovoltaic power generation can effectively using clean solar energy resources and its feed network. By the end of 2007, the total installed capacity of PV systems had reach 100MW, and established a complete industrial chain that include Production of raw materials to construction of PV systems, which presents flourishing. The dynamics process of DC boost, SPWM generator, SPLL, inverter and grid, base on the characteristics of grid to design FIR digital filter, AC sampling and DC bus voltage stability of digital PID control Etc has been designed in this research. And corresponding control strategy and the Simulink dynamic simulation are presented also, research on photovoltaic inverter system, have been used to guide for experiment and theory design. At the same time a Simulink model can be created using model-based embedded technology, with the Matlab Embedded Target for TI C2000 and DSP Texas Instruments Express tool. Further CCS could be called by CCS-Link, using real-time workshop and the TI development tools, real-time C code