數(shù)字式太陽(yáng)能電池陣列模擬器的研究

【摘要】： 當(dāng)今,隨著經(jīng)濟(jì)科技的發(fā)展,人們對(duì)能源的需求量驟然陡增。但像煤炭、石油和天然氣這樣的不可再生能源的全球總儲(chǔ)量又是有限的,人們不可能永無(wú)止境地利用它們,所以尋找一種能夠替代不可再生能源的話題便悄然而生。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的探索,風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能等新能源受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。尤其是對(duì)太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究,已經(jīng)在許多國(guó)家和地區(qū)都熱火朝天地開(kāi)展著。雖然光伏發(fā)電系統(tǒng)有其無(wú)比優(yōu)越的特性,但其系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的進(jìn)程卻屢屢因?yàn)榘嘿F的電池板價(jià)格和惡劣的自然條件而受阻。所以開(kāi)發(fā)工具的不足導(dǎo)致了光伏發(fā)電系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是昂貴和效率低下的。本文旨在設(shè)計(jì)一種對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)至關(guān)重要的實(shí)驗(yàn)工具—太陽(yáng)能電池陣列模擬器。 本文首先敘述了研究太陽(yáng)能電池陣列模擬器的背景和意義。接著論述了太陽(yáng)能電池的特性,并建立了數(shù)學(xué)模型。最后根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型提出了找到負(fù)載工作點(diǎn)的相關(guān)算法,為模擬器系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)奠定了理論方面的基礎(chǔ)。 根據(jù)太陽(yáng)能電池模擬器對(duì)硬件電路的要求,本文提出了使用四級(jí)變換形式的主功率電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并對(duì)各級(jí)結(jié)構(gòu)的選型和相關(guān)器件參數(shù)的計(jì)算作了介紹說(shuō)明。系統(tǒng)的控制器選用TI公司的TMS 320 F 2812型號(hào)的DSP芯片作為控制器,它高性能的運(yùn)算能力正是本系統(tǒng)所需要的。 最后,本文給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,證明了所設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能電池陣列模擬器具有良好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。它的穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)均與所模擬的太陽(yáng)能電池陣列I - V輸出特性曲線上的各點(diǎn)相吻合;且能動(dòng)態(tài)地模擬負(fù)載變化時(shí)的動(dòng)態(tài)相應(yīng)情況。 【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能電池陣列模擬器 特性曲線 半橋電路
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-17
• 1.1 本課題的研究背景8-11
• 1.1.1 太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)的實(shí)際意義8-9
• 1.1.2 太陽(yáng)能的利用方式和開(kāi)發(fā)潛力9-10
• 1.1.3 太陽(yáng)能發(fā)電的現(xiàn)狀與發(fā)展10-11
• 1.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)介紹11-13
• 1.2.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)11-12
• 1.2.2 太陽(yáng)能電池陣列12-13
• 1.3 本課題研究的內(nèi)容及意義13-16
• 1.3.1 本課題研究的意義13-14
• 1.3.2 太陽(yáng)能電池陣列模擬器的簡(jiǎn)介14-16
• 1.4 本論文內(nèi)容及各章安排16-17
• 第二章 太陽(yáng)能電池的工作特性及數(shù)學(xué)模型17-27
• 2.1 太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2 太陽(yáng)能電池的工作原理18-19
• 2.3 太陽(yáng)能電池的等效電路模型19-20
• 2.4 太陽(yáng)能電池的輸出特性20-22
• 2.5 太陽(yáng)能電池的數(shù)學(xué)物理模型22-26
• 2.5.1 太陽(yáng)能電池?cái)?shù)學(xué)模型的推導(dǎo)22-23
• 2.5.2 環(huán)境變化對(duì)數(shù)學(xué)模型的影響23-24
• 2.5.3 太陽(yáng)能電池?cái)?shù)學(xué)模型的驗(yàn)證24-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第三章 太陽(yáng)能電池陣列模擬器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理27-41
• 3.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)27-30
• 3.2 太陽(yáng)能電池陣列模擬器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)30-31
• 3.3 太陽(yáng)能電池陣列模擬器的工作原理31-40
• 3.3.1 太陽(yáng)能電池陣列模擬器負(fù)載特性的研究31-34
• 3.3.2 太陽(yáng)能電池陣列模擬器負(fù)載工作點(diǎn)34-35
• 3.3.3 太陽(yáng)能電池陣列模擬器負(fù)載工作點(diǎn)的確定35-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 太陽(yáng)能電池陣列模擬器主電路的設(shè)計(jì)41-69
• 4.1 主功率電路的設(shè)計(jì)42-52
• 4.1.1 電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇42-49
• 4.1.2 半橋變換器的工作原理49-52
• 4.2 主功率電路參數(shù)的計(jì)算及器件的選型52-63
• 4.2.1 高頻變壓器的設(shè)計(jì)52-56
• 4.2.2 半橋電路器件的選型56
• 4.2.3 副邊整流電路的設(shè)計(jì)56-57
• 4.2.4 輸出濾波器的設(shè)計(jì)57-59
• 4.2.5 防直流偏磁阻隔電容的選取59-60
• 4.2.6 柵極驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)60-63
• 4.3 主電路前端電路的設(shè)計(jì)63-67
• 4.3.1 EMI 濾波器的設(shè)計(jì)原理64
• 4.3.2 交流整流電路的設(shè)計(jì)64-67
• 4.4 本章小結(jié)67-69
• 第五章 太陽(yáng)能電池陣列模擬器控制器的設(shè)計(jì)69-76
• 5.1 處理器外圍電路設(shè)計(jì)69-72
• 5.2 控制器功能模塊設(shè)計(jì)72-74
• 5.3 軟件設(shè)計(jì)74-75
• 5.4 本章總結(jié)75-76
• 第六章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及誤差分析76-88
• 6.1 半橋后端電路實(shí)驗(yàn)結(jié)果76-84
• 6.2 前端有源功率因數(shù)校正電路的仿真84-87
• 6.3 本章小結(jié)87-88
• 結(jié)論與展望88-89
• 致謝89-90
• 參考文獻(xiàn)90-91
• 攻碩期間取得的研究成果91-92

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

光伏陣列模擬器綜述    馮玉;周林;傅望;郭珂;劉強(qiáng);

太陽(yáng)能光伏陣列模擬器綜述    陳亞愛(ài);師宇騰;閆德剛;周京華;

直流微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中數(shù)字式光伏模擬器的研究與開(kāi)發(fā)    盧志偉;胡仁杰;楊文燮;

基于MATLAB軟件的光伏陣列模擬器的研究    王雨;胡仁杰;楊文燮;

基于TMS320F2812 DSP光伏發(fā)電單相離網(wǎng)逆變器的研究    汪建平

數(shù)字式光伏陣列模擬器研究    傅望

太陽(yáng)能光伏陣列模擬器的研究    師宇騰

基于DSP的太陽(yáng)能電池陣列模擬器的研究    范成

EMI濾波器的設(shè)計(jì)原理    沙占友

基于Boost變換器的PFC主功率電路設(shè)計(jì)    王志娟;

基于MATLAB的Buck/Boost直流變換器仿真    韓學(xué)民;

基于UCC3895的新型通信AC-DC變換器的設(shè)計(jì)    吳江;

諧振技術(shù)的應(yīng)用研究    張吉亮;

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真    陶曉峰;謝君;

基于TMS320LF2407A的電力逆變器研制    袁一鳴;江明;

100kW風(fēng)光互補(bǔ)電站設(shè)計(jì)    楊幫宇;

光伏控制器新型充電管理模式研究    普平貴;

光伏并網(wǎng)發(fā)電的最大功率點(diǎn)跟蹤算法研究    王桂英;史金玲;紀(jì)飛;王歡;

基于數(shù)字控制單相PFC系統(tǒng)的研究    莫麗琴;

非連續(xù)電流模式移相并聯(lián)降壓變換器的特性    蔡昌友;張娜;

基于主動(dòng)均衡技術(shù)的電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)    傅堯;潘博;鄭百祥;

環(huán)境保護(hù)中高壓脈沖等離子體技術(shù)的應(yīng)用    謝瑞;劉軍;李武華;何湘寧;

雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中整流電路控制策略研究    張海光;沈艷霞;紀(jì)志成;周文晶;

一種基于dp/dv=0的最大功率跟蹤控制策略    榮延澤;劉士榮;毛軍科;李松峰;

變頻器調(diào)速系統(tǒng)在煤礦高強(qiáng)皮帶中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用    李雙雙;

光伏發(fā)電最大功率跟蹤控制方法的研究    李星辰;王琳;

基于PSIM9.0的單相光伏逆變系統(tǒng)的仿真研究    孫冰;白樹(shù)忠;鄭世松;

光伏并網(wǎng)給定電流幅值偏移的孤島檢測(cè)方法    鄭世松;孫冰;王玉斌;

含蓄電池儲(chǔ)能的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真    董旭柱;雷金勇;饒宏;黃曉東;劉怡;李鵬;

基于線電流解耦算法的三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)    譚甲凡;

分布式電源的概率建模及其對(duì)電力系統(tǒng)的影響    王敏

考慮分布式發(fā)電的配電網(wǎng)綜合負(fù)荷建模方法研究    錢(qián)軍

我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)及決策研究    朱震宇

基于磁粉離合器的汽車起步控制策略研究    吳曉剛

開(kāi)關(guān)電源的協(xié)同控制理論及脈寬調(diào)制應(yīng)用技術(shù)研究    王前

質(zhì)子交換膜燃料電池的綜合智能協(xié)調(diào)控制研究    詹躍東

LCC-SPRC高壓高頻大功率電除塵電源的理論分析與功率參數(shù)設(shè)計(jì)    劉軍

光伏發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)及電動(dòng)汽車充電站可靠性研究    于蓉蓉

無(wú)變壓器結(jié)構(gòu)光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)浼翱刂蒲芯?nbsp;   馬琳

基于酞菁銅的太陽(yáng)能電池的研究    劉一婷

基于軟開(kāi)關(guān)PWM技術(shù)的光伏逆變器的研究與設(shè)計(jì)    曹建

用于礦燈充電的獨(dú)立光伏系統(tǒng)研究    毛娟

太陽(yáng)能光伏發(fā)電單相并網(wǎng)逆變器研究    李本元

高功率因數(shù)開(kāi)關(guān)電源的研究與實(shí)現(xiàn)    康建勝

太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)    杜守增

電流型Z源逆變器主電路控制策略研究    翟清震

開(kāi)關(guān)型YAG脈沖激光電源系統(tǒng)的研究    趙航

多電平Buck直流變換器技術(shù)的研究    岳殿霞

半導(dǎo)體激光器智能化電源設(shè)計(jì)    趙鵬

大功率軟開(kāi)關(guān)氙燈電源的研究    韓春霞

世界能源消費(fèi)現(xiàn)狀和可再生能源發(fā)展趨勢(shì)(上)    錢(qián)伯章;

光伏發(fā)電與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整    張興科;

雙極性移相控制高頻脈沖交流環(huán)節(jié)逆變器研究    李磊,陳道煉,張友軍,潘海朗,胡育文

滑模技術(shù)在PV最大功率追蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用    張淼,吳捷

基于輸出參數(shù)的光伏電池最大功率點(diǎn)控制    傅誠(chéng);陳鳴;沈玉樑;余世杰;

新能源發(fā)電技術(shù)的最新進(jìn)展    趙異波,何湘寧,周永忠

太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展    趙晶;趙爭(zhēng)鳴;周德佳;

開(kāi)關(guān)變換器控制技術(shù)綜述    陳亞愛(ài);張衛(wèi)平;周京華;劉坤;

單極性SPWM的兩種控制方法與過(guò)零點(diǎn)輸出特性比較    趙青;范洪峰;呂征宇;

我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用綜述    尹淞;郝繼紅;

光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其控制的研究    汪海寧

基于Z源型逆變器的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    許頗

太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制策略研究    董密

光伏發(fā)電并網(wǎng)與并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)研究    余蜜

10kW光伏并網(wǎng)逆變器的研制    劉志強(qiáng)

基于DSP的兩相異步電動(dòng)機(jī)SVPWM控制的系統(tǒng)研究    王來(lái)高

基于DSP2407的光伏方陣仿真電源的設(shè)計(jì)與研究    張熙霖

太陽(yáng)能電池陣列模擬器的研究與設(shè)計(jì)    韓玨

基于DSP的綠色能源并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    張菡

一個(gè)光伏陣列模擬器的設(shè)計(jì)    朱麗

基于DSP的光伏電池?cái)?shù)字模擬系統(tǒng)研究    杜柯

數(shù)字式光伏陣列模擬器的研制    李欣

新型光伏陣列模擬器的研究與設(shè)計(jì)    謝文濤

基于DSP的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究    潘建

光伏電池電路理論模型在工程應(yīng)用中的計(jì)算方法    樸政國(guó);安悅珩;張永昌;胡長(zhǎng)斌;

基于DSP控制的光伏電池陣列模擬器的研究    朱菊;王金梅;韓世軍;智騰飛;姚靜;

基于PWM整流器大功率光伏陣列模擬電源的研究    代林旺;劉京斗;荊龍;

直流配電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)初探    葉李心;江道灼;尹瑞;張弛;

一種簡(jiǎn)單的光伏電池模擬器    陶瑞;梁占紅;高金峰;張銳;

基于數(shù)?；旌峡刂频目焖俟夥M器    谷葉;鄧焰;李廣地;王昆;

杭州東站10MWp光伏建筑一體化示范項(xiàng)目簡(jiǎn)介    雷軍;

基于FPGA的數(shù)字式光伏陣列模擬器的研究    于飛;張強(qiáng);劉喜梅;王紅蛟;

太陽(yáng)能光伏陣列模擬器的研究    師宇騰

基于IPC的光伏陣列模擬器研究與設(shè)計(jì)    宋長(zhǎng)江

陰影條件下光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制研究    鮑利斌

一種基于數(shù)?；旌峡刂频目焖俟夥M器    谷葉

適應(yīng)于分布式電源接入的直流配電模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究    葉李心

基于FPGA的數(shù)字式光伏陣列模擬器研究與設(shè)計(jì)    張強(qiáng)

EMI濾波器的設(shè)計(jì)原理    沙占友

太陽(yáng)能電池陣列模擬器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)    李謙;李永東;王奎;饒建業(yè);沈志宇;

太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)探討    楊帆;彭宏偉;胡為兵;李國(guó)平;姜燕;

居民太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)引起的問(wèn)題研究    張垠;

太陽(yáng)能電池MPPT方法的初值問(wèn)題及其實(shí)驗(yàn)研究    朱湘臨;廖志凌;劉國(guó)海;

太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)的分析    劉剛;

一種太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)跟蹤的算法研究    唐敏;任奇;

太陽(yáng)能最大功率跟蹤技術(shù)的研究    侯聰玲;吳捷;

太陽(yáng)能最大功率跟蹤技術(shù)的研究    侯聰玲;吳捷;

小功率獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    張超;張學(xué)眾;張志宏;張竑基;

一種采用CUK充電和推挽升壓的光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)    張超;張學(xué)眾;郭志宇;趙廣立;

空間太陽(yáng)能電池陣放電研究    李盛濤;李巍巍;程程;閔道敏;鄭曉泉;

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    李大軍;

國(guó)內(nèi)空間光伏應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)    唐則祁;李國(guó)欣;陳鳴波;

基于MATLAB/Simulink的風(fēng)/光復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)建模與仿真    阮睿;井天軍;楊明皓;

深空探測(cè)微小衛(wèi)星電源系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立    蔡洪煒;寧曉琳;陳志新;

太陽(yáng)能電池陣模塊化自重構(gòu)機(jī)器人模型的設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)仿真    丁越;付莊;朱俊青;蔣東升;趙言正;馬培蓀;

光伏工程電池陣列間距計(jì)算探討    閆廷滿;

光伏工程電池陣列 間距計(jì)算探討    閆廷滿;

太陽(yáng)能發(fā)電變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的最大功率追蹤控制法    戴欣平;馬廣;楊曉紅;

基于虛擬儀器的雙軸太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)    李鵬;廖錦城;蔡蘭蘭;吳賀利;楊培環(huán);

太陽(yáng)能電池：載人飛船系統(tǒng)動(dòng)力之源    記者 梁紅兵趙艷秋

豐臺(tái)壘球場(chǎng)成節(jié)能示范場(chǎng)    本報(bào)記者 吳林

創(chuàng)造航天電子新奇跡    任愛(ài)青

太空“牧星人”    劉程 劉冰

定位嶗山發(fā)展的“世界坐標(biāo)”    本報(bào)記者 王建高　本報(bào)通訊員 劉志峰 孫景軍 李慧 宋娜

中電投桑日10兆瓦光伏電站動(dòng)工    潘宏軍　劉曙光 秦乾坤

“三大理念”打造“水立方”    傅明

桑日縣十兆瓦光伏電站開(kāi)工    記者 梁軍　馬靜

英東游泳館凸顯“綠色奧運(yùn)”理念    白森森

以色列用氣球收集太陽(yáng)能    徐娜

三相并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行控制策略    劉飛

地球同步軌道航天器深層充放電探測(cè)研究    楊垂柏

空間展開(kāi)桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與熱控制研究    楊玉龍

基于Z拓?fù)涞墓夥⒕W(wǎng)逆變器研究    程如岐

數(shù)字式太陽(yáng)能電池陣列模擬器的研究與仿真    劉忠洋

數(shù)字式太陽(yáng)能電池陣列模擬器的研究與設(shè)計(jì)    王爽

基于DSP的太陽(yáng)能電池陣列模擬器的研究    范成

獨(dú)立光伏空調(diào)系統(tǒng)的研究    呂光昭

太陽(yáng)能飛機(jī)能源管理的初步分析與實(shí)驗(yàn)    張錦繡

蝶式光伏發(fā)電聚光器研制    許志龍

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中最大功率跟蹤控制方法的研究    安海云

高功率密度離網(wǎng)型太陽(yáng)能電池—蓄電池功率調(diào)節(jié)器研究    劉福旭

單相光伏并網(wǎng)逆變器的研制    張凌

基于DSP的太陽(yáng)能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)    吳忠軍