光伏系統(tǒng)平衡部件關鍵技術和問題的研究

【摘要】：隨著全球能源危機和環(huán)境污染問題的日益嚴重,太陽能利用受到世界各國的普遍關注,而太陽能光伏發(fā)電是太陽能利用的主要發(fā)展趨勢,必將得到快速的發(fā)展。近幾年,國家新能源政策的逐步深入和光伏制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的日趨完善極大地推動了我國太陽能光伏發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。本文就是在此背景下,對光伏發(fā)電系統(tǒng)中的平衡部件進行了研究,具有重要的現(xiàn)實意義。 本文首先分析了光伏電池輸出特性及光伏發(fā)電系統(tǒng)平衡部件的要求,并針對目前光伏發(fā)電系統(tǒng)中傳統(tǒng)的DC-DC變換器的不足,結(jié)合光伏發(fā)電系統(tǒng)對DC-DC變換器性能指標的要求,設計了一種新型的具有升降壓功能的雙向交錯式并聯(lián)DC-DC變換器,闡述了DC-DC變換器關鍵元件參數(shù)的選取和控制器的設計,實驗結(jié)果表明該DC-DC變換器具有較高的效率和良好的靜動態(tài)性能。 其次,在研究蓄電池充放電原理的基礎上,分析了蓄電池作為光伏發(fā)電系統(tǒng)儲能元件的充電策略,并針對傳統(tǒng)充電策略的缺點,提出了一種安全高效的改進型智能充電策略,該策略能延長電池壽命并具有較快的充電速度 最后,以多電平技術為基礎,分析了傳統(tǒng)三電平逆變器的中點電位不平衡的原因,設計了一種新的拓撲結(jié)構,仿真和實驗結(jié)果表明該拓撲能極大地改善三電平逆變器中點電位不平衡問題。 本文搭建了一套由光伏電池、蓄電池、充放電管理電路、三電平逆變電路組成的光伏發(fā)電系統(tǒng)實驗平臺,測試結(jié)果表明文中設計的光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構合理、電能轉(zhuǎn)換效率高、電能質(zhì)量好。本論文的研究為光伏發(fā)電系統(tǒng)進一步推廣應用奠定了堅實的基礎。 【關鍵詞】：光伏系統(tǒng) 雙向交錯式DC-DC變換器 蓄電池 充電策略 三電平逆變器
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 太陽能發(fā)電的背景和發(fā)展趨勢7-8
• 1.2 光伏發(fā)電的研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 光伏發(fā)電在國內(nèi)外市場發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 光伏電池的發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2.3 光伏系統(tǒng)平衡部件的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 論文的主要工作11-13
• 第二章 光伏電池的建模與仿真13-29
• 2.1 光伏電池工作原理13-18
• 2.1.1 光伏電池的短路電流與開路電壓15-16
• 2.1.2 光伏電池的等效電路16-18
• 2.2 光伏電池輸出特性18-20
• 2.2.1 影響光伏電池輸出性能的因素19-20
• 2.3 光伏電池的建模與仿真20-23
• 2.4 光伏電池最大功率點跟蹤技術23-28
• 2.4.1 光伏系統(tǒng)最大功率點跟蹤原理23-24
• 2.4.2 常用最大功率點跟蹤技術及比較24-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 光伏系統(tǒng)直直變換電路及其控制29-48
• 3.1 光伏直直變換電路的基本原理29-33
• 3.1.1 Buck變換電路的工作原理30-31
• 3.1.2 Boost變換電路的工作原理31-32
• 3.1.3 Buck-Boost變換電路的工作原理32
• 3.1.4 Cuk變換電路的工作原理32-33
• 3.2 雙向交錯式直直變換電路的基本原理33-39
• 3.2.1 光伏發(fā)電能量管理系統(tǒng)的狀態(tài)選擇33-34
• 3.2.2 雙向交錯式并聯(lián)型直直變換器34-37
• 3.2.3 直直變換器參數(shù)的計算與選取37-39
• 3.3 光伏系統(tǒng)中直直變換器的建模與仿真39-47
• 3.3.1 用于MPPT的升壓型直直變換器的建模與仿真40-41
• 3.3.2 升壓直直變換器的增量電導法實現(xiàn)MPPT41-46
• 3.3.3 雙向并聯(lián)型直直變換器的建模與仿真46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 光伏系統(tǒng)中蓄電池充放電技術48-59
• 4.1 蓄電池充放電基本原理48-50
• 4.1.1 鉛酸蓄電池的基本原理48-49
• 4.1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)蓄電池充放電技術49-50
• 4.2 光伏系統(tǒng)中蓄電池的快速充電技術50-53
• 4.2.1 光伏系統(tǒng)中蓄電池快速充電技術51-52
• 4.2.2 一種適用于光伏系統(tǒng)改進的快速充電技術52-53
• 4.3 光伏系統(tǒng)中蓄電池的SoC估計53-55
• 4.4 光伏系統(tǒng)中蓄電池的充電實驗55-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變器的研究與實現(xiàn)59-69
• 5.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)三電平逆變器基本原理59-64
• 5.1.1 三電平逆變器的工作原理59-61
• 5.1.2 三電平逆變器的載波PWM控制策略61-62
• 5.1.3 三電平逆變器的仿真研究62-64
• 5.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)三電平逆變器中點電位的研究64-68
• 5.2.1 三電平逆變器中點電壓的波動64-66
• 5.2.2 新型三電平逆變器前級電壓平衡部件66-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 第六章 光伏發(fā)電系統(tǒng)部分系統(tǒng)實現(xiàn)69-76
• 6.1 系統(tǒng)控制電路的設計與實現(xiàn)69-70
• 6.2 系統(tǒng)主電路的設計與實現(xiàn)70-75
• 6.2.1 系統(tǒng)直直變換電路相關器件選型70-71
• 6.2.2 系統(tǒng)三電平逆變電路相關器件選型71
• 6.2.3 系統(tǒng)各部分電路的制作及測試71-75
• 6.3 本章小結(jié)75-76
• 第七章 總結(jié)與展望76-78
• 7.1 總結(jié)76-77
• 7.2 展望77-78
• 參考文獻78-82
• 致謝82-83
• 攻讀碩士期間發(fā)表學術論文和參與科研項目及成果83

您可以在本站搜索以下學術論文文獻來了解更多相關內(nèi)容

國內(nèi)外光伏發(fā)電的新進展    昌金銘;

光伏發(fā)電系統(tǒng)中影響蓄電池壽命因素分析    王菊芬,李宣富,楊海平,易良廷

《可再生能源法》:能源發(fā)展新動力    孔均仁

載波PWM方法三電平逆變器中點電位控制研究    趙慧杰;錢照明;李駿;彭方正;

用于電動汽車的雙向交錯式DC/DC變換器的設計    封焯文;粟梅;孫堯;王輝;

一種新型光伏獨立發(fā)電系統(tǒng)研究    肖鵬;陳國呈;吳春華;丁海洋;

閥控式密封鉛酸蓄電池的發(fā)展    胡信國,王金玉,董保光,王宇波,王路,童一波

光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與分析    錢金法;王雅萍;錢惠祥;

獨立光伏系統(tǒng)中蓄電池充電控制策略    任柱;陳淵睿;張淼;

具有最大功率點跟蹤功能的戶用光伏充電系統(tǒng)的研究    歐陽名三,余世杰,沈玉梁,王飛,蘇建徽,趙為,夏小虎

中國光伏發(fā)電的發(fā)展及前景    羅雪蓮;

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用    岳新苗;吳捷;張先勇;

光伏水泵系統(tǒng)及其控制的研究    蘇建徽

光伏發(fā)電的最大功率跟蹤研究    曹倩茹

光伏并網(wǎng)逆變器及其仿真研究    吳海濤

基于DSP的太陽能獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究與設計    吳忠軍

小功率光伏發(fā)電及最大功率跟蹤控制的研究    梁宏暉

光伏發(fā)電系統(tǒng)中最大功率跟蹤控制方法的研究    田勤曼

太陽能最大功率點跟蹤控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)    時劍

智能光伏充電控制系統(tǒng)的研究    項若軒

三電平逆變器控制策略的研究    賈煜

基于根軌跡法與串聯(lián)PID法的激光操作控制系統(tǒng)設計    吳劍威;唐立新;

基于單純形法的PID參數(shù)優(yōu)化設計    鐘偉紅;關宏偉;

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

變電站光伏直流系統(tǒng)的研究與應用    林航;陳曉明;

成品煙箱輸送裝置的改進設計    程澤武;

光伏水泵變頻器的設計    賀文濤;蘇建徽;張國榮;

基于68HC908MR16單片機的光伏水泵控制器的設計    公平;孫佩石;蘇建徽;

100kW風光互補電站設計    楊幫宇;

雙面太陽電池垂直安裝發(fā)電性能的測試    王寧;吳昌宏;舒杰;

太陽能低壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器設計    阮景義;蘇建徽;李桂臣;

環(huán)境保護中高壓脈沖等離子體技術的應用    謝瑞;劉軍;李武華;何湘寧;

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;

直流調(diào)速系統(tǒng)的新型設計方法的研究與仿真    宋慧峰;解小華;賈曉彥;張愛春;

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;白樹忠;鄭世松;

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

含蓄電池儲能的光伏并網(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;

電子結(jié)構振動控制研究    方偉奇;王克軍;

銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池的研究進展    岳恩;唐龍;羅順安;張平;

粒子群優(yōu)化算法研究及其在船舶運動參數(shù)辨識中的應用    戴運桃

海洋平臺非線性系統(tǒng)最優(yōu)減振控制研究    梁燕軍

分布式電源的概率建模及其對電力系統(tǒng)的影響    王敏

光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究    徐曉冰

考慮分布式發(fā)電的配電網(wǎng)綜合負荷建模方法研究    錢軍

我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)投資風險及決策研究    朱震宇

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)設計    劉軍

浮力擺式波浪能發(fā)電裝置關鍵技術研究    張大海

光伏發(fā)電關鍵技術及電動汽車充電站可靠性研究    于蓉蓉

太陽能電動車關鍵技術研究    李春芳

基于軟開關PWM技術的光伏逆變器的研究與設計    曹建

航空發(fā)動機多變量魯棒控制方法研究    李華英

用于礦燈充電的獨立光伏系統(tǒng)研究    毛娟

太陽能光伏發(fā)電單相并網(wǎng)逆變器研究    李本元

基于PJR-2X型噴漿機器人的開放式算法平臺研究與設計    劉魯艷

太陽能LED照明系統(tǒng)控制器的設計    杜守增

電流型Z源逆變器主電路控制策略研究    翟清震

基于神經(jīng)網(wǎng)絡的兩類問題研究    程慧

一類非線性時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性及魯H_∞控制    許繼影

氧化物半導體的濕化學法制備    賈紅

我國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)趨勢探討    趙玉文;

太陽光伏發(fā)電    崔容強;喜文華;魏一康;張?zhí)m英;

太陽能電池并聯(lián)電阻的一種測量方法    陳庭金,涂潔磊,汪東翔,董俊

最大功率跟蹤的光伏并網(wǎng)逆變器研究    楊海柱,金新民

世界能源消費現(xiàn)狀和可再生能源發(fā)展趨勢(上)    錢伯章;

人類理想的新能源——太陽能發(fā)電    陳幼松

關于快速脈沖充電技術的研究    劉玉杰,姜印平,孟祥適

閥控鉛酸蓄電池發(fā)展現(xiàn)狀    馬洪斌

太陽能光伏應用中的儲能系統(tǒng)研究    陳維;沈輝;鄧幼俊;

能源轉(zhuǎn)換與儲能裝置的若干關鍵電極材料(2)    劉業(yè)翔

光伏水泵系統(tǒng)及其控制的研究    蘇建徽

獨立光伏系統(tǒng)中蓄電池管理的研究    歐陽名三

單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的分析與研究    王飛

三電平逆變器的PWM控制策略研究    聶衛(wèi)民

我國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略研究    裴郁

逆變器并網(wǎng)孤島檢測技術的研究    奚淡基

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究    孔娟

PWM光伏逆變電源DC-DC電路及最大功率點跟蹤技術的研究    周廷

光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)新方案    首?？?黃念慈;竇偉;

太陽能光伏發(fā)電技術(1) 光伏發(fā)電與光伏發(fā)電系統(tǒng)    馬勝紅;陸虎俞;

基于獨立光伏系統(tǒng)的三相三電平逆變器    張建功;劉邦銀;段善旭;康勇;

并網(wǎng)光伏系統(tǒng)性能檢測初探    惲旻;胡楠;

光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT控制算法的研究及仿真    陳公興;

獨立光伏系統(tǒng)中四橋臂逆變器的數(shù)字控制    溫小林;

太陽能光伏系統(tǒng)工程成本分析及政策扶持    曾曉武;

改進型Sepic變換器在光伏MPPT系統(tǒng)中的應用    汪義旺;曹豐文;索跡;祁春清;

高速公路上的光伏系統(tǒng)    學庸;

解讀《民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應用技術規(guī)范》中的強制性條文    曾雁;仲繼壽;張磊;

光伏系統(tǒng)應用中的若干誤區(qū)    楊金煥;陳中華;

戶用獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    李春華;劉維亭;姜文剛;

非逆變光伏系統(tǒng)在住宅公共照明的應用    張騫;孫鵬飛;韓慧鋒;

固定式獨立光伏系統(tǒng)中光伏方陣設計    李杰慧;劉祖明;李景天;

中國光伏發(fā)電的發(fā)展及前景    羅雪蓮;

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)孤島現(xiàn)象的混沌檢測方法    李波濤;李鵬;張宏濱;王志強;馬夢朝;

獨立光伏系統(tǒng)技術規(guī)范簡介    劉祖明;李杰慧;楊鴻雁;周立新;康樂;

光伏發(fā)電在美國電力工業(yè)中的應用    楊金煥;陳中華;

獨立光伏系統(tǒng)的數(shù)學模型與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)    韓培育;孟昭淵;李果華;

太陽能光伏建筑一體化設計與施工概述    羅堯治;吳成萬;周南;徐東升;林建杰;葉幸超;

合肥開發(fā)商尋找節(jié)能新招    劉傳勛

光伏系統(tǒng)功率跟蹤技術    合肥 周民康

青海將建百萬千瓦級太陽能基地    吳晶晶

上海的“太陽”升得太慢    本報實習生 李炯　本報記者　 洪崇恩

深圳羅湖區(qū)：為高新技術成果轉(zhuǎn)化創(chuàng)造條件    本報記者 崔大寧

NS SolarMagic電源優(yōu)化器：提高光伏系統(tǒng)性能    

威海華控電工進軍新能源領域    記者 徐榕蔚　實習記者 王歌

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在海上的應用    李濤

太陽能發(fā)電要突破應用瓶頸    本報記者 毛學農(nóng)

甬合互補化“?！睘椤皺C”    通訊員 陳梓軍　記者 宦建新

光伏發(fā)電系統(tǒng)運行理論與關鍵技術研究    徐瑞東

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

獨立光伏系統(tǒng)中蓄電池管理的研究    歐陽名三

光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究    徐曉冰

光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變技術研究    吳春華

戶用光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)及太陽能半導體照明技術研究    陳維

光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術研究    曹太強

中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究    李曉剛

三電平逆變器供電的感應電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究    劉述喜

光伏發(fā)電系統(tǒng)中Z源逆變器的控制技術研究    陳艷

低倍率聚光光伏系統(tǒng)的性能研究    徐章祿

光伏系統(tǒng)平衡部件關鍵技術和問題的研究    封焯文

光伏發(fā)電自動跟蹤系統(tǒng)    張嘉英

聚光光伏發(fā)電光學系統(tǒng)優(yōu)化設計研究    林海浩

光伏發(fā)電系統(tǒng)的蒙特卡羅序貫仿真和可靠性分析    陳閩江

太陽能光伏技術與建筑一體化應用初探    宣曉東

光伏系統(tǒng)用鉛酸蓄電池循環(huán)特性的研究    馬洪斌

蟻群并聯(lián)光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    姚利明

安多100kWp獨立運行光伏發(fā)電系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析    楊毅男

獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置的研制    丁世明