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我国西北地区由于受地理限制和技术水平的影响,地下丰富的水资源的利用并不十分充分,这对该地区人民的生活有很大的影响,而该地区阳光资源充足,因此提出了能否运用阳光资源里开发地下水资源的问题,进而光伏水泵的开发应运而生。近几年,各国对于新型能源的开发十分重视,光伏水泵的发展得到了各国一致重视。 本文首先对光伏水泵的控制系统与工作原理进行了详细分析,并在此基础上,采用了基于占空比的扰动观测法对最大功率点进行实时跟踪的控制算法,并对其原理进行阐述。针对逆变电路电压利用率不高和谐波分量问题,本文选用电压空间矢量技术对其进行控制,详细分析了其工作原理,并设计了控制算法,利用MATLAB的仿真软件对其控制算法进行了验证,仿真结果表明,该控制算法能够实现提高电压的利用率和减小谐波分量。 在原理分析和仿真的基础上,本文设计了一种基于TMS320F28335芯片控制光伏水泵系统,配以基于BOOST的DC/DC直流变换电路,HCP0600型光耦和集成驱动芯片IR2110S组成全桥高频升压电路、FSBS5CH60型IPM功率模块构成DC/AC逆变电路、选用HCNR201光耦和ACS714进行直流电压和电流采集电路、TPS73HD301芯片构成的电源模块。软件上,选用TI公司的CCS软件进行程序的编译和HDSP-XDS510USB仿真器进行在线监测,详细分析了主程序、SVPWM控制算法程序及MPPT(Maximum Power Point Tracking,最大功率点跟踪)子算法控制程序等。 最后本文对设计的光伏水泵系统进行了了测试研究,对实验样机结构及其系统参数进行了详细叙述,并对实验波形进行了分析:BOOST电路上下两个开关管的信号互补,同时死区时间的设置更能防止短路,电源波非常稳定,为系统运行奠定基础。SVPWM中的直流电压利用率近似达到了100%,谐波分量较小,其输出电压形成了正负变化的交流电压,实现了逆变功能。