光伏系統(tǒng)的改進(jìn)MPPT算法和三電平并網(wǎng)逆變器研究

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)石化能源已經(jīng)消耗殆盡，不斷向人類的可持續(xù)發(fā)展提出挑戰(zhàn)。以太陽能為代表的新能源的發(fā)展，以其清潔無污染、可再生、分布廣泛的優(yōu)點(diǎn)，為人類提供了新的能源發(fā)展思路，正越來越得到人們的重視。 論文首先研究了光伏電池的MPPT算法，對(duì)現(xiàn)有的兩種經(jīng)典算法——電導(dǎo)增量法和擾動(dòng)觀察法進(jìn)行改進(jìn)。針對(duì)傳統(tǒng)電導(dǎo)增量法和擾動(dòng)觀察法存在跟蹤速度慢、在最大功率點(diǎn)附近震蕩幅度大的問題，提出一種改進(jìn)的變步長(zhǎng)的電導(dǎo)增量法和一種三點(diǎn)比較變步長(zhǎng)的擾動(dòng)觀察法，這兩種方法都一定程度上克服了傳統(tǒng)算法的缺點(diǎn)，并對(duì)所提出的方法進(jìn)行仿真，結(jié)果表明了所提出的算法的有效性。另外，論文還針對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的第二個(gè)重要環(huán)節(jié)——逆變器控制策略進(jìn)行了深入研究，介紹了多電平逆變器的基本工作原理，并以較為常見的NPC三電平逆變器為研究對(duì)象，闡述了SPWM技術(shù)和SVPWM算法兩種控制策略的基本原理，并重點(diǎn)研究了SVPWM控制策略，通過對(duì)合成矢量大小扇區(qū)的判斷、空間電壓矢量作用時(shí)間選擇及開關(guān)矢量作用順序判斷等的研究，得出有效的SVPWM控制策略。并且，論文在MATLAB/SIMUlink中建立仿真模型，進(jìn)行對(duì)比仿真，其結(jié)果驗(yàn)證了SVPWM算法的優(yōu)越性。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 MPPT NPC 三電平逆變器 SPWM SVPWM
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM615;TM464
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-14
• 1.1 研究背景和意義7-8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展8-10
• 1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本類型10-12
• 1.3.1 獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)10-11
• 1.3.2 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)11-12
• 1.3.3 互補(bǔ)型光伏發(fā)電系統(tǒng)12
• 1.4 光伏技術(shù)所面臨的基本問題12-13
• 1.5 論文主要內(nèi)容13-14
• 第二章 光伏電池輸出特性及仿真模型14-24
• 2.1 光伏電池的原理14-15
• 2.2 光伏電池的分類15-16
• 2.2.1 單晶硅太陽能光伏電池16
• 2.2.2 非晶硅薄膜太陽能光伏電池16
• 2.2.3 多晶硅薄膜太陽能光伏電池16
• 2.3 太陽能光伏電池的特性16-19
• 2.3.1 太陽能光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型16-18
• 2.3.2 太陽能光伏電池的輸出特性18-19
• 2.4 太陽能光伏電池的仿真模型19-23
• 2.4.1 PSIM 仿真軟件介紹19-20
• 2.4.2 光伏電池仿真模型20-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第三章 MPPT 算法研究24-46
• 3.1 MPPT 算法的基本原理24
• 3.2 常用的 MPPT 算法24-29
• 3.2.1 恒定電壓法25
• 3.2.2 電導(dǎo)增量法25-27
• 3.2.3 擾動(dòng)觀察法27-28
• 3.2.4 間歇掃描法28-29
• 3.2.5 其它 MPPT 算法29
• 3.3 電導(dǎo)增量法的改進(jìn)算法研究29-36
• 3.3.1 改進(jìn)算法的基本思想29-31
• 3.3.2 改進(jìn)前后的電導(dǎo)增量法的仿真對(duì)比研究31-36
• 3.3.3 結(jié)論36
• 3.4 擾動(dòng)觀察法的改進(jìn)算法研究36-45
• 3.4.1 改進(jìn)算法的基本思想36-38
• 3.4.2 兩種擾動(dòng)觀察法仿真對(duì)比研究38-45
• 3.4.3 結(jié)論45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 NPC 型三電平逆變器控制策略研究與仿真46-70
• 4.1 二極管箝位式三電平逆變器的工作原理46-48
• 4.2 三電平逆變器開關(guān)數(shù)學(xué)模型48-50
• 4.3 SPWM 調(diào)制技術(shù)50-51
• 4.4 三電平逆變器 SVPWM 控制策略51-58
• 4.4.1 三電平逆變器空間矢量分析51-54
• 4.4.2 逆變器空間矢量控制54-58
• 4.5 仿真研究58-69
• 4.5.1 三電平 SPWM 調(diào)制技術(shù)在 MATLAB 中建模58-62
• 4.5.2 三電平 SVPWM 在 MATLAB 中建模62-68
• 4.5.3 仿真結(jié)果對(duì)比研究68-69
• 4.6 本章小結(jié)69-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 總結(jié)70-71
• 5.2 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷75-76
• 致謝76

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