單相光伏并網(wǎng)MPPT及孤島效應(yīng)的研究

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步,非可再生能源的逐漸枯竭,探索新的可再生能源對于全世界的發(fā)展有著重要的意義。光伏發(fā)電以其獨(dú)特的優(yōu)勢將成為主要的新能源。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的本質(zhì)就是電網(wǎng)與光伏發(fā)電系統(tǒng)相連接,共同向負(fù)載供電。 并網(wǎng)系統(tǒng)主電路參數(shù)的設(shè)計對于整個系統(tǒng)至關(guān)重要,它的好壞直接影響到系統(tǒng)的效率。同時,直流側(cè)和交流側(cè)濾波器的設(shè)計對于整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性也十分重要。 本文基于光伏電池仿真模型,建立了太陽能并網(wǎng)發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤的仿真模型,然后對較常用的跟蹤方式進(jìn)行了分析。 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)必須防止孤島效應(yīng)的發(fā)生,本文詳細(xì)分析了主動擾動方式和被動擾動方式,提出了正反頻率比較的主動頻率偏移法。 本文設(shè)計了基于數(shù)字信號處理器TMS320LF2407的單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)采集信號調(diào)理電路、捕獲電路、驅(qū)動電路、逆變器控制方案的選取、軟件鎖相環(huán)、保護(hù)電路,提供了可靠的應(yīng)用平臺。 最后運(yùn)用MATLAB對所設(shè)計的最大功率點(diǎn)跟蹤方法和孤島效應(yīng)進(jìn)行了仿真分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本文所采用的改進(jìn)的最優(yōu)梯度法,在日照變化的情況下獲得了比較有效的效果；采用的正反頻率比較的頻率偏移法,對電能質(zhì)量的影響小,檢測簡單方便,系統(tǒng)穩(wěn)定可行。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 光伏發(fā)電 DSP 最大功率點(diǎn)跟蹤 孤島效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 課題的研究背景9-10
• 1.2 光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 光伏并網(wǎng)發(fā)電的優(yōu)勢和存在的問題11-12
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容12-14
• 2 單相并網(wǎng)系統(tǒng)的原理14-23
• 2.1 系統(tǒng)的工作原理14-16
• 2.1.1 系統(tǒng)的工作原理14
• 2.1.2 主電路工作狀態(tài)分析14-16
• 2.2 并網(wǎng)系統(tǒng)濾波器的研究16-22
• 2.2.1 直流側(cè)濾波器的研究16-19
• 2.2.2 交流側(cè)濾波器的研究19-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 3 最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)的研究23-39
• 3.1 光伏電池的輸出特性和數(shù)學(xué)模型23-27
• 3.1.1 光伏電池的原理及特性23-26
• 3.1.2 光伏陣列的數(shù)學(xué)模型及仿真26-27
• 3.2 最大功率點(diǎn)跟蹤方法的分析27-38
• 3.2.1 恒電壓跟蹤法28-29
• 3.2.2 擾動觀察法29-32
• 3.2.3 電導(dǎo)增量法32-33
• 3.2.4 最優(yōu)梯度法33-35
• 3.2.5 最優(yōu)梯度法穩(wěn)定性的研究35-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 4 孤島現(xiàn)象的研究與分析39-46
• 4.1 孤島效應(yīng)的分析39
• 4.2 檢測標(biāo)準(zhǔn)39-40
• 4.3 反孤島效應(yīng)40-43
• 4.3.1 被動法40-41
• 4.3.2 主動法41-43
• 4.4 本文所采用的孤島檢測法43-45
• 4.4.1 傳統(tǒng)主動頻率偏移法的缺點(diǎn)43-44
• 4.4.2 檢測孤島效應(yīng)的可行性方案44-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 5 基于DSP單相并網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計46-58
• 5.1 數(shù)據(jù)采集信號調(diào)理電路46-49
• 5.1.1 直流量47-48
• 5.1.2 交流量48-49
• 5.2 驅(qū)動電路49-50
• 5.3 捕獲電路50-51
• 5.4 逆變器控制方案的選則51-52
• 5.5 軟件鎖相環(huán)52-56
• 5.6 并網(wǎng)系統(tǒng)的保護(hù)56-57
• 5.7 本章小結(jié)57-58
• 6 系統(tǒng)的仿真與分析58-64
• 6.1 最大功率點(diǎn)跟蹤的仿真分析58-60
• 6.2 孤島效應(yīng)的仿真與分析60-63
• 6.3 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 作者簡歷68-70
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集70

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