單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究

【摘要】：太陽能作為一種新型的綠色可再生能源,具有儲量大、清潔環(huán)保等優(yōu)點。隨著能源危機與環(huán)境污染的加劇,太陽能的利用越來越受到人們的重視,對于太陽能的利用最重要的技術(shù)就是光伏(Photovoltaic, PV)發(fā)電技術(shù),近二、三十年的發(fā)展表明光伏并網(wǎng)發(fā)電是光伏發(fā)電技術(shù)的主流,其中光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的并網(wǎng)逆變器成為系統(tǒng)的核心能量轉(zhuǎn)換裝置。市場能否接受光伏并網(wǎng)逆變器主要取決于其發(fā)電效率與成本兩大因素,這關(guān)系著能否大規(guī)模的使用光伏發(fā)電系統(tǒng),而光伏發(fā)電系統(tǒng)中最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking, MPPT)技術(shù)以及所選擇的電路拓?fù)渑c這兩個因數(shù)息息相關(guān),因此當(dāng)前,開發(fā)高效率、高性價比的光伏發(fā)電系統(tǒng)是世界各國追求的目標(biāo)。 本文通過分析當(dāng)前光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中比較常見的一些電路拓?fù)?在總結(jié)這些電路拓?fù)涞膬?yōu)缺點的基礎(chǔ)上,選擇了一種高頻非隔離的兩級式電路拓?fù)?作為單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的主電路。主電路中的前級采用了Boost電路,不僅實現(xiàn)了直流升壓,而且實現(xiàn)了最大功率點的跟蹤控制,文中對光伏電池的數(shù)學(xué)模型及其在不同光照和溫度下的輸出特性曲線進行了分析,并針對常用的最大功率點跟蹤算法中存在的不足,研究了一種基于模糊控制的方法實現(xiàn)了最大功率點的跟蹤；后級則采用全橋逆變電路,并運用常規(guī)的直接電流控制策略,實現(xiàn)了系統(tǒng)的并網(wǎng)發(fā)電。 本文使用MATLAB軟件對單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進行了建模和仿真,驗證了所研究的最大功率點跟蹤算法的可行性。在此基礎(chǔ)上,研制了一臺1.5KW單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的實驗樣機,樣機以TI公司的DSP TMS320F2808為控制核心,實現(xiàn)了全數(shù)字控制。最后的實驗結(jié)果表明,該系統(tǒng)具有優(yōu)良的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能,所研究的MPPT模糊控制器能夠快速、準(zhǔn)確地跟蹤太陽能電池的功率變化,實現(xiàn)了無工頻變壓器隔離的并網(wǎng)發(fā)電。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 并網(wǎng) 逆變器 最大功率點跟蹤 模糊控制
【學(xué)位授予單位】：揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-29
• 1.1 課題的研究意義9-11
• 1.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成11-22
• 1.3 最大功率點跟蹤技術(shù)及孤島檢測技術(shù)22-25
• 1.4 共模地電流25-27
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容27-29
• 第二章 主電路的工作原理和控制方法29-39
• 2.1 Boost變換器的工作原理29-33
• 2.1.1 Boost變換器電感電流連續(xù)模式30-31
• 2.1.2 Boost變換器電感電流斷續(xù)模式31-32
• 2.1.3 Boost變換器電感電流臨界連續(xù)條件32-33
• 2.1.4 紋波電壓及電容設(shè)計33
• 2.2 單相全橋逆變電路中的調(diào)制技術(shù)和控制方法33-39
• 2.2.1 雙極性正弦脈寬調(diào)制技術(shù)33-35
• 2.2.2 單相全橋逆變電路的控制方法35-39
• 第三章 1500W光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計39-48
• 3.1 1500W光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成及主要技術(shù)參數(shù)39
• 3.1.1 1500W光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成39
• 3.1.2 主要性能指標(biāo)39
• 3.2 主要參數(shù)的設(shè)計39-42
• 3.2.1 Boost變換器和全橋逆變器的設(shè)計40-41
• 3.2.2 濾波電感和電容的設(shè)計41-42
• 3.3 采樣電路設(shè)計42-48
• 第四章 最大功率點跟蹤的控制策略48-55
• 4.1 光伏電池的輸出特性48-49
• 4.2 基于模糊控制的MPPT算法49-55
• 4.2.1 光伏電池的輸出功率與占空比關(guān)系49-51
• 4.2.2 模糊控制器的實現(xiàn)51-55
• 第五章 系統(tǒng)的仿真與實驗55-59
• 5.1 系統(tǒng)的建模與樣機55-56
• 5.2 仿真與實驗結(jié)果56-59
• 第六章 總結(jié)與展望59-61
• 6.1 總結(jié)59
• 6.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-68
• 致謝68-69
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄69-70

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

應(yīng)用Stat Mod對開關(guān)電路傳導(dǎo)共模電流的建模    M.Kchikach,袁義生,錢照明,M.H.Pong

應(yīng)用在UPS中的耦合電感型Boost電路分析    方宇;魏騰飛;謝勇;邢巖;

一種N+1模塊化光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計    李超;阮守軍;曹際洲;

一種新型雙頻Boost變換器    李向麗;漆漢宏;魏艷君;高云云;

PWM調(diào)制脈沖序列控制Boost變換器    高玉;許建平;秦明;蘭燕妮;

一種實用的組合式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)孤島效應(yīng)檢測方法    林明耀;顧娟;單竹杰;張怡然;

微電網(wǎng)負(fù)荷優(yōu)化分配    陳達(dá)威;朱桂萍;

交錯控制雙Boost型DC/DC變換器    羅全明;吳彬;

并聯(lián)型共模電流補償電路補償特性研究    周運斌;張廣洲;張凱;

單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)共模電流分析    楊秋霞;高金玲;榮雅君;任玉艷;

光伏并網(wǎng)逆變器控制策略的仿真與試驗研究    張浩;劉文達(dá);蔣煒;

具有MPPT的光伏逆變器研究與實現(xiàn)    王飛;仲兆峰;

獨立光伏系統(tǒng)高效充電策略研究    張鴻博;蔡曉峰;趙慧光;

并網(wǎng)光伏系統(tǒng)最大功率點跟蹤控制的一種改進措施及其仿真和實驗研究    楊海柱;金新民;

微網(wǎng)優(yōu)化運行研究進展與展望    劉文勝;毛曉明;陳志勇;

太陽能LED路燈照明系統(tǒng)的研制    楊曉光;汪友華;丁寧;寇臣銳;

太陽能LED路燈照明控制系統(tǒng)的設(shè)計    楊曉光;寇臣銳;汪友華;

基于Matlab/Simulink的下垂控制微電網(wǎng)動態(tài)特性的仿真與分析    楊俊虎;韓肖清;姚岳;劉杏林;郭凱;韓雄;

兩種組合雙向正激式高頻環(huán)節(jié)逆變器的比較    王國玲;陳道煉;

光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的孤島效應(yīng)檢測技術(shù)    喬于軒;張代潤;

風(fēng)光互補新能源發(fā)電技術(shù)研究綜述    王育欣;

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

光伏發(fā)電系統(tǒng)中的直流變換器綜述    辛煜;王智靈;何淼;陳宗海;

一種新型的最大功率跟蹤實現(xiàn)方法在太陽能充電器中的應(yīng)用    岳新苗;吳捷;張先勇;

高壓大功率三電平逆變系統(tǒng)故障特性分析與保護原理研究    劉健;尹項根;張哲;唐萍;熊卿;王存平;

一種用于光伏系統(tǒng)的改進型最大功率點跟蹤方法    胡希文;張建文;王剛;卓自明;

分布式電源的概率建模及其對電力系統(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    錢軍

光伏發(fā)電高效利用的關(guān)鍵技術(shù)研究    肖華鋒

分布式風(fēng)光互補系統(tǒng)控制與最大功率跟蹤策略研究    劉立群

PWM逆變器傳導(dǎo)電磁干擾的研究    裴雪軍

超級電容器儲能應(yīng)用于分布式發(fā)電系統(tǒng)的能量管理及穩(wěn)定性研究    唐西勝

微型電網(wǎng)故障分析及電能質(zhì)量控制技術(shù)研究    李盛偉

路燈、景觀燈照明控制系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究    張軍朝

地區(qū)電網(wǎng)智能調(diào)度理論與管理模式研究    趙亮

光伏發(fā)電系統(tǒng)效率提高理論方法及關(guān)鍵技術(shù)研究    朱艷偉

光伏發(fā)電系統(tǒng)自適應(yīng)控制研究    李亭

并網(wǎng)光伏電站模型及其運行特性研究    許曉艷

獨立光伏系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)    孫洪亮

大型光伏電站接入電網(wǎng)的技術(shù)和特性研究    張琪祁

基于生物網(wǎng)絡(luò)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究    王磊

光伏并網(wǎng)發(fā)電控制系統(tǒng)的仿真研究    王衛(wèi)星

基于EWB的風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)控制器的設(shè)計與仿真    尚爾鑫

分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制研究    王富卿

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    宋玉萍

基于PSASP的光伏發(fā)電系統(tǒng)建模與并網(wǎng)分析    于衛(wèi)衛(wèi)

Boost PFC電路中開關(guān)器件的損耗分析與計算    曹建安,裴云慶,王兆安

光伏電源最大功率點跟蹤控制方法研究    雷元超,陳春根,沈駿,黃躍杰,陳國呈

新型ZVZCT軟開關(guān)PWM Boost變換器的研究    林國慶,張冠生,陳為,黃是鵬

Buck三電平變換器    薛雅麗,李斌,阮新波

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    王飛,余世杰,蘇建徽,沈玉梁

非對稱模糊PID控制在光伏發(fā)電MPPT中的應(yīng)用    張超,何湘寧

并聯(lián)高頻脈沖直流環(huán)節(jié)逆變器研究    陳道煉;張蓉;王建華;李旭;

一類基本雙頻DC-DC變換器    杜雄;周雒維;侯世英;羅全明;

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

主動電流擾動法在并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測中的應(yīng)用    張純江;郭忠南;孟慧英;劉煒;

獨立光伏路燈系統(tǒng)MPPT控制器設(shè)計    曹旭陽

開辟國內(nèi)光伏市場之“藍(lán)?！?nbsp;   本刊編輯部;

艾默生亮相2011光伏產(chǎn)業(yè)盛會    

光伏產(chǎn)業(yè)最大危機是市場風(fēng)險——國家發(fā)改委能源研究所研究員王斯成解析光伏市場    孫海燕;

《陽光能源》話你知 中國光伏想有一個家!    陳昆泉;

光伏產(chǎn)業(yè):跨過寒冬是春天    胡興軍;

光伏工程都被誰搶走了    

蓬勃發(fā)展的江蘇光伏產(chǎn)業(yè)    魏啟東;王素美;李保慶;

光伏產(chǎn)業(yè)新動力：高純冶金級硅太陽電池產(chǎn)品投入市場——CSI阿特斯宣布UMG組件e-Modules正式下線    袁麟;

我國光伏發(fā)電并網(wǎng)定價的對策研究    李鋼;

發(fā)改委工信部著手調(diào)查光伏產(chǎn)能是否過剩問題    

安徽首座變電站光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    謝紅福;何鳴;張可;王曉;

對昆明電網(wǎng)光伏并網(wǎng)發(fā)電的一些思考    鄒賢;王琳;

上海發(fā)展大型光伏并網(wǎng)電站大有可為    陳鳴波;李紅波;

光伏玻璃中鐵及其他著色金屬離子的控制和管理    付玉生;張健;

經(jīng)濟轉(zhuǎn)型背景下中國光伏產(chǎn)業(yè)培育和發(fā)展初探    唐青;

江蘇光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r探析    

太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展催化我國鋼絲深加工技術(shù)的提升    李國府;吳文晨;宋仁伯;袁康;

新能源光伏產(chǎn)業(yè)的示范效應(yīng)分析與發(fā)展對策——以保定英利新能源有限公司為例    王軍;陳龍珠;崔秀麗;張國鋒;

以創(chuàng)新管理應(yīng)對金融危機——安彩光伏項目發(fā)展的啟示    蒼利民;關(guān)麗哲;閻韜;徐建軍;王秀林;王茂鴻;劉鳳玲;

太陽能并網(wǎng)發(fā)電在通信基站中的應(yīng)用研究    丁強;

我市首批太陽能光伏組件并網(wǎng)發(fā)電    記者 李莎莎

我市光伏項目建成41MW并網(wǎng)發(fā)電容量    記者 李莎莎

格爾木變身“光伏城”    記者 劉紀(jì)巖

國投電力進軍光伏產(chǎn)業(yè)    童馨

新能源：“一元一度電”不是神話    本報記者 宋曉華　翟慎良 邵生余 陸峰

我省光伏產(chǎn)業(yè)又傳利好消息    記者 鄭榮林

光伏產(chǎn)業(yè)井噴發(fā)展    王曉寧

段輪一專題調(diào)研光伏產(chǎn)業(yè)    記者 謝慧敏

加快建筑光伏一體化技術(shù)應(yīng)用    市政府發(fā)展研究中心副研究員 魯巖

2009年，光伏產(chǎn)業(yè)“危”中之“機”    上饒經(jīng)濟開發(fā)區(qū) 黃宗勇

我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)投資風(fēng)險及決策研究    朱震宇

光伏產(chǎn)業(yè)國際競爭力研究    陳曉燕

中國光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)研究    戚汝慶

太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈垂直一體化構(gòu)建研究    耿亞新

戶用式光伏并網(wǎng)發(fā)電控制策略的研究    任碧瑩

戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建整合研究    袁艷平

基于線性二次型最優(yōu)控制的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    李春玲

光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究    徐曉冰

我國太陽能發(fā)電管理策略研究    鐘渝

大功率光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)研究    馬亮

單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與改進    張崢

基于生物網(wǎng)絡(luò)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究    王磊

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    宋玉萍

光伏并網(wǎng)發(fā)電的功率平抑控制    邱培春

單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究    張海鈺

我國光伏科技及產(chǎn)業(yè)最優(yōu)投資體系研究    汪瑜佩

分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制研究    王富卿

戶用型并網(wǎng)光伏控制系統(tǒng)研究    陳金鳳

三相光伏并網(wǎng)控制系統(tǒng)研究    周洪偉

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)建模及對配電網(wǎng)電壓、網(wǎng)損的影響    謝麗美