两级式逆变电源系统控制方法优化与设计实现
这是一篇关于逆变器,交错并联,两级拓扑,一级控制,效率分析的论文, 主要内容为传统能源问题是21世纪的重要议题,新能源特别是太阳能光伏发电技术的发展应用被认为是解决传统能源问题的重要手段之一,得到世界各国各领域的大力研究和扶持。逆变器作为太阳能光伏发电系统中的核心部分,其对整个系统的成本寿命和效率性能起着决定性作用。因此,分析逆变器拓扑配置与设计优化和逆变器调制控制策略的改良与提升对实现逆变器降本增效具有重要研究意义。本论文设计聚焦单相离网型逆变电源系统,对离网逆变器的拓扑结构和原理,控制策略关键技术和建模以及系统样机平台软硬件设计等方面进行相关研究分析。论文首先对所采用的两级式逆变拓扑控制结构进行叙述,其中拓扑结构前级采用交错并联Boost变换器,后级采用全桥H4变换器,控制结构采用前级后级分时高频调制方式,两级变换器拓扑实现耦合控制,即两级拓扑结构一级控制结构,定义为1.5级式分时拓扑控制结构。进一步在1.5级式分时控制策略下对前后级变换器拓扑进行工作原理模态和电路建模分析,并通过Simulink仿真对分析结果进行原理性验证。在此基础上,对所采用的控制策略与传统两级式解耦控制策略进行对比分析,并对1.5级式分时控制策略的控制环路进行小信号建模分析其控制稳定性。采用电压闭环PI补偿进行系统稳定性能校正,通过Simulink仿真验证建模分析和补偿校正设计参数的合理性。最后,在理论建模分析和仿真验证分析的基础上,进行逆变电源系统的软硬件设计。结合相关设计参数指标要求,对逆变电源硬件进行参数计算选型和电路设计。绘制软件程序流程图,实现逆变电源软件数字化控制算法。搭建2k W系统样机测试验证实验平台,验证1.5级式分时拓扑控制结构的可行性、稳定性和在降本增效上体现的优越性能。
基于B/S架构的光伏远程监控系统的设计与实现
这是一篇关于B/S,监控平台,串口通信,逆变器,MPPT的论文, 主要内容为光伏分布式发电系统通常选址在偏远、环境复杂的地方,而且缺少工作人员的现场监控。因此,需要开发一套安全可靠的光伏远程监控系统,用来监控光伏发电系统的整体运行参数。这对维护光伏发电系统的正常运行,提高其无人值守能力和促进更为复杂分布式监控系统的发展具有重要意义。基于此,本文设计了一种基于B/S架构的光伏远程监控系统,使得发电运行参数与管理信息能够在浏览器上实时发布。给出系统总体设计方案,并根据系统结构与功能需求将其分为监控管理平台和逆变器控制系统。完成了设计基于B/S架构的远程监控平台设计。在系统结构上,使用多种Web开发框架降低系统各层之间的耦合度,同时提高系统的安全性。通过动态页面技术和第三方插件库搭建并优化交互页面,以及实现信息的实时刷新。此外,根据E-R模型建立系统的数据库,并定制与逆变器主控板的串口通信协议。在此基础上设计了系统基础、登录操作、系统监控、报表生成及导出和在线对话等功能模块,完成数据的远程发布与管理。根据系统需求设计了逆变器控制系统。根据系统需求选择微处理器,并搭建外围硬件电路。编写主程序和各中断子程序并加入MPPT控制算法,保证输出功率最大化,完成对发电参数的采集、指令接收和数据返回等工作。搭建了系统测试平台,给出监控管理平台和逆变器控制系统测试方案。将系统进行分块测试和整体联调,结果显示监控系统可以正常运行。
基于B/S架构的光伏远程监控系统的设计与实现
这是一篇关于B/S,监控平台,串口通信,逆变器,MPPT的论文, 主要内容为光伏分布式发电系统通常选址在偏远、环境复杂的地方,而且缺少工作人员的现场监控。因此,需要开发一套安全可靠的光伏远程监控系统,用来监控光伏发电系统的整体运行参数。这对维护光伏发电系统的正常运行,提高其无人值守能力和促进更为复杂分布式监控系统的发展具有重要意义。基于此,本文设计了一种基于B/S架构的光伏远程监控系统,使得发电运行参数与管理信息能够在浏览器上实时发布。给出系统总体设计方案,并根据系统结构与功能需求将其分为监控管理平台和逆变器控制系统。完成了设计基于B/S架构的远程监控平台设计。在系统结构上,使用多种Web开发框架降低系统各层之间的耦合度,同时提高系统的安全性。通过动态页面技术和第三方插件库搭建并优化交互页面,以及实现信息的实时刷新。此外,根据E-R模型建立系统的数据库,并定制与逆变器主控板的串口通信协议。在此基础上设计了系统基础、登录操作、系统监控、报表生成及导出和在线对话等功能模块,完成数据的远程发布与管理。根据系统需求设计了逆变器控制系统。根据系统需求选择微处理器,并搭建外围硬件电路。编写主程序和各中断子程序并加入MPPT控制算法,保证输出功率最大化,完成对发电参数的采集、指令接收和数据返回等工作。搭建了系统测试平台,给出监控管理平台和逆变器控制系统测试方案。将系统进行分块测试和整体联调,结果显示监控系统可以正常运行。
基于逆变器的电磁探测发射系统研究
这是一篇关于电磁探测,逆变器,井间电磁探测,瞬变电磁探测的论文, 主要内容为电磁探测法是一种重要的地球物理探测方法,由于该方法能够对物质的电特性进行获取并表征,在油气勘探和地质勘测中有着良好的探测效果和广泛的应用场景。这种方法是一种基于电磁感应原理的方法,该方法在对目标物的电导率和磁导率的获取、数据的反演与解释中具有其独特的优势。而在地质和油气勘探中,待勘测目标物的电导率和磁导率信息是勘探任务的关键信息,因此电磁探测法在地质和油气勘探中有着极高的应用价值。在地质和油气勘探中,依据发射信号不同的时频域特性和应用场景,电磁探测法细分为井间电磁法和瞬变电磁法。井间电磁法的发射信号是正弦波电压信号,该方法具有横向探测能力强,探测分辨率和精度高等优势。而瞬变电磁法的发射信号是梯形电流信号,该方法具有探测深度大,机动性高,地形适应能力强等优势。针对不同的应用场景和应用需求,本文开展了电磁探测发射系统的设计工作,对电磁探测技术的发展和应用具有重要的价值和意义。在上述两种电磁探测的应用中,都需要发射系统产生交变的大功率信号。大功率交变信号的产生非常适合由逆变器产生,因此本文使用三种不同的逆变技术作为技术手段产生发射信号,设计了三种满足不同应用场景的发射电磁探测发射系统以克服不同发射系统存在的体积大、开关损耗大和关断时间长等缺陷。在理论部分,本文分析了发射电路的工作原理,建立模型,对发射线圈中的电压和电流进行了理论分析和公式推演。在工程实现方面,本文在系统的硬件设计中,完成了主电路的搭建,配套的电源模块、驱动电路模块、电容电压检测模块和控制电路模块等模块的设计,使电路具备发射目标电压信号的硬件基础;在系统的软件设计中,完成了FPGA内的RTL程序的设计,以实现通信、保护硬件电路和控制功率器件等功能,使其具备与硬件适配的软件基础。针对上述问题,本文完成的研究工作如下:(1)基于IPM设计了一种的井间电磁发射系统,文中使用智能功率模块替代功率器件单管搭建单相逆变器,并设计了其配套的软硬件系统,使用脉宽调制技术将输入的直流电压转换为正弦波电压信号进行输出,并能够发射频率为15.625Hz～2k Hz中的多个频率的单频正弦波电压信号,其最大发射电压幅度可达500V,最大发射电流可达10A。(2)基于九电平逆变器设计了一种瞬变电磁发射系统,用以系统能够输出多个不同幅度等级的正负极性电压实现瞬变电磁发射电流关断时间的可调,通过仿真验证了设计的可行性,并设计了其配套的软硬件系统,并通过实验验证了在发射电流峰值1.7A时,可获得162、142和129三种不同的关断时间且开关次数小于100次/秒。(3)基于恒压双钳位逆变器设计了一种瞬变电磁发射系统,利用电容的充放电特性产生瞬时高幅值双极性电压缩短发射电流的关断时间以实现更好的探测效果,通过仿真验证了设计的可行性,并设计了其配套的软硬件系统,并通过实验验证了在5V供电时,发射电流峰值为8A,关断时间约为150.2,次数小于100次/秒。
基于JAVA的光伏逆变器并网监控系统的设计与实现
这是一篇关于JAVA,光伏,逆变器,监控系统的论文, 主要内容为目前,人类正在面临实现经济和社会可持续发展的重大挑战,能源短缺和环境保护是当前经济发展和能源领域最重要的课题。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源,为了解决日益恶化的能源和环境问题,各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。光伏并网电站典型特点是设备数量大、位置分散,且地理位置偏僻、维护人员很少。随着光伏并网电站的不断增多,要对地域上广泛分布的光伏并网电站设备进行检测、控制及维护十分困难、繁琐,需要消耗大量的人力、物力和财力。本文从光伏电站实际情况出发,设计和实现了一个以JAVA为核心编程语言的光伏逆变器并网监控系统。 首先,本文讨论了光伏逆变器并网监控系统的开发背景和国内外研究现状,介绍了在政府的大力支持下光伏监控系统的广阔市场,在此基础上,根据光伏电站的特点和人们对于光伏监控系统的需求,分析系统的功能性需求和非功能性需求,将系统需求以用例图的形式详细说明,得到光伏逆变器并网监控系统的需求和设计指南。 在需求分析的基础上,讨论光伏逆变器并网监控系统架构设计。首先根据系统需求提出系统设计的目标和原则,然后分别讨论系统技术架构和功能架构。 其次,进行光伏并网逆变器监控系统的详细设计。先是分析了系统的体系结构、静态结构和动态结构,其中静态结构中分析了系统的类及类的关系图,动态结构中讨论了系统序列图。然后讨论系统的数据库设计,包括E-R模型以及数据库表的设计。再次,在详细设计的基础上,分析系统的总体实现,并对关键模块的实现进行讨论。 最后,本文对光伏并网逆变器监控系统的应用情况作了简单介绍,并对系统的设计和实现进行了总结,提出了对光伏并网逆变器监控系统的展望和改进建议。 综上所述,本文从光伏电站实际情况出发,设计并实现了基于JAVA的光伏逆变器并网监控系统。
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