光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤及并網(wǎng)控制研究

【摘要】：目前,隨著能源的廣泛利用,不可再生能源的枯竭也為我們敲響了警鐘。于是如何積極開發(fā)新能源迫在眉睫,其中太陽能在生活中無處不在,它不僅存儲量豐富,而且干凈清潔,如何更好地利用新技術將新能源的作用發(fā)揮到最大,利用太陽能建造智能電網(wǎng)變的尤為突出;但是由于太陽能是自然資源,受環(huán)境因素影響較大,光照的強弱,溫度的高低,會對太陽能光伏陣產(chǎn)生很大影響。而最大功率跟蹤器可以很好地解決這一問題,接下來將對最大功率跟蹤器展開深入的研究。一天之中太陽的光照強度時時刻刻在變化,為了使光伏系統(tǒng)能夠最大限度的吸收太陽能,這就需要一個最大功率跟蹤器來監(jiān)測光照強度。從而使得光伏系統(tǒng)吸收的能量達到最佳,根據(jù)太陽能的變化來調(diào)節(jié)吸收的狀態(tài),進而通過并網(wǎng)逆變器將其并入電網(wǎng)。本文研究了3kW雙支路最大功率跟蹤器的光伏并網(wǎng)系統(tǒng),其中各支路光伏陣列的MPPT相互獨立,充分利用了能量,提高了系統(tǒng)的轉化率,然后進行了仿真。最后系統(tǒng)采用數(shù)字信號處理器TMS320F2812作為控制芯片,實現(xiàn)了數(shù)字控制方案,并搭建實驗平臺,達到了前級雙支路分別實現(xiàn)最大功率跟蹤的實驗,在雙環(huán)控制方式的作用下穩(wěn)定了前后兩級,并且有效實現(xiàn)并網(wǎng)。無論是理論還是仿真都表明:所設計的多支路最大功率跟蹤的光伏并網(wǎng)型電路的方案具有一定的可行性和實用性,同時也具有了一定的應用前景。 【關鍵詞】：智能電網(wǎng) 太陽能發(fā)電 最大功率跟蹤器 并網(wǎng)逆變器 光伏并網(wǎng)
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要3-4
• abstract4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 當前全球能源與太陽能發(fā)電8
• 1.2 光伏發(fā)電在國內(nèi)外的發(fā)展前景8-10
• 1.3 本課題的研究目的和研究內(nèi)容10-14
• 第二章 光伏電池和DC/DC電路的研究14-34
• 2.1 引言14
• 2.2 光伏電池工作原理和特點14-19
• 2.2.1 光伏電池工作原理14-15
• 2.2.2 光伏電池的特點15-16
• 2.2.3 光伏電池的等效數(shù)學模型16-18
• 2.2.4 光伏電池仿真建模18-19
• 2.3 最大功率跟蹤原理19-26
• 2.3.1 常用最大功率跟蹤法21-24
• 2.3.2 模糊控制系統(tǒng)原理24
• 2.3.3 模糊控制算法的研究24-26
• 2.4 DC/DC變換器研究26-30
• 2.4.1 Boost電路介紹與分析26-28
• 2.4.2 Boost電路的小信號建模分析28-29
• 2.4.3 PWM脈寬調(diào)制的建模29-30
• 2.5 單支路MPPT算法仿真分析30-33
• 2.5.1 標況下仿真分析30-31
• 2.5.2 光照強度不同時的仿真分析31-32
• 2.5.3 電池陣列溫度不同時的仿真分析32-33
• 2.6 本章小結33-34
• 第三章 多支路光伏發(fā)電并網(wǎng)運行設計34-46
• 3.1 多支路MPPT的并網(wǎng)逆變器34-35
• 3.2 系統(tǒng)的整體結構原理35-36
• 3.3 并網(wǎng)逆變器控制方法設計36-37
• 3.4 多支路并網(wǎng)型最大功率跟蹤電路仿真37-45
• 3.4.1 單支路 2kW光伏電路并網(wǎng)仿真38-41
• 3.4.2 雙支路并網(wǎng)型最大功率跟蹤器的仿真41-45
• 3.5 本章小結45-46
• 第四章 系統(tǒng)軟硬件設計46-56
• 4.1 系統(tǒng)硬件的設計46-52
• 4.1.1 升壓型斬波電路參數(shù)設計46-48
• 4.1.2 選取功率逆變器并設定參數(shù)和設計采樣電路48-52
• 4.2 系統(tǒng)的軟件應用設計52-55
• 4.2.1 TMS320F2812(DSP)主要功能介紹52-53
• 4.2.2 系統(tǒng)軟件框架設計53-55
• 4.3 本章小結55-56
• 第五章 系統(tǒng)實驗研究56-68
• 5.1 前級單支路光伏MPPT加Boost電路實驗結果56-58
• 5.2 前級雙支路光伏MPPT加Boost電路實驗結果分析58-59
• 5.3 后級單環(huán)的實驗結果分析59-65
• 5.3.1 帶寬相同電壓不相同59-62
• 5.3.2 電壓相同帶寬不相同62-65
• 5.4 后級雙環(huán)的實驗結果分析65-66
• 5.5 系統(tǒng)總的實驗結果分析66
• 5.6 本章小結66-68
• 結論68-70
• 參考文獻70-74
• 致謝74

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