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單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)最大功率點(diǎn)的研究與分析

來源:論文學(xué)術(shù)網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-19 04:19:55
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單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)最大功率點(diǎn)的研究與分析【摘要】:隨著全球能源資源的減少,新能源的開發(fā)成為全球共同的焦點(diǎn)。近幾年,光伏發(fā)電的興起給日益緊缺的能源帶來了新的希望。光伏發(fā)電以其巨大

【摘要】:隨著全球能源資源的減少,新能源的開發(fā)成為全球共同的焦點(diǎn)。近幾年,光伏發(fā)電的興起給日益緊缺的能源帶來了新的希望。光伏發(fā)電以其巨大的儲(chǔ)存能量,適用范圍廣、綠色環(huán)保在所有新能源中占有重要的地位。因此,對(duì)光伏系統(tǒng)的研究,對(duì)未來能源問題的解決具有重要的意義和研究?jī)r(jià)值。 本文主要研究光伏發(fā)電系統(tǒng)的可調(diào)度系統(tǒng)的蓄電池充電系統(tǒng)和不可調(diào)度式3KW單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)。主要研究?jī)蓚€(gè)系統(tǒng)MPPT算法的MATLAB仿真和實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)及整個(gè)系統(tǒng)的軟硬件實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)分別為PIC18F23K20和TMS320F2812,軟件環(huán)境為分別為MPLAB和CCStduio 3.3。 首先,論文闡述了蓄電池充電系統(tǒng)的主電路DC/DC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析基于Buck電路和Sepic電路的工作原理和基于半橋PWM的控制模式。設(shè)計(jì)主電路電感、儲(chǔ)能電容參數(shù),選擇合理的功率開關(guān)管,通過實(shí)驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,在一定輸入光伏電源下能完成對(duì)蓄電池的穩(wěn)定充電。針對(duì)3KW單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng),分析主電路在雙極性PWM控制下工作模式,設(shè)計(jì)輸入平波電容參數(shù),輸出濾波電感參數(shù),通過MATLAB仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,3KW逆變系統(tǒng)能在固定負(fù)載給定下穩(wěn)定工作,且THD5%。 其次,本文主要完成光伏系統(tǒng)MPPT算法的研究。針對(duì)光伏蓄電池充電系統(tǒng),根據(jù)對(duì)蓄電池充電特性的研究結(jié)合主電路工作特性,研究調(diào)節(jié)變器占空比的MPPT算法,在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中得到驗(yàn)證其能源利用率可達(dá)90%以上。針對(duì)3KW單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng),研究光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型和工作暫態(tài)特性的基礎(chǔ)上,研究分析傳統(tǒng)MPPT算法的功率電壓法和改進(jìn)型功率電壓法以。通過對(duì)MPPT算法前級(jí)電路的暫態(tài)分析及電荷流積平衡原理的介紹,提出了流積補(bǔ)償?shù)淖儾介L(zhǎng)擾動(dòng)算法,經(jīng)PI調(diào)節(jié)逆變器負(fù)載給定。通過MATLAB仿真和實(shí)驗(yàn)表明,該算法具有較好的動(dòng)態(tài)特性和在最大功率點(diǎn)的穩(wěn)定性,且逆變器輸出的交流電流波形質(zhì)量較高。 對(duì)光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)進(jìn)行孤島效應(yīng)研究。研究分析主動(dòng)檢測(cè)法和被動(dòng)檢測(cè)法,把輸出電壓過壓、欠壓被動(dòng)檢測(cè)法應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,系統(tǒng)能及時(shí)檢測(cè)孤島效應(yīng)的產(chǎn)生,作出保護(hù)。 最后,完成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理可靠,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較為科學(xué)。光伏蓄電池充電系統(tǒng)能完成MPPT狀態(tài)下穩(wěn)定給蓄電池充電,充電效率達(dá)85%。單相3KW單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)成功并網(wǎng),且并網(wǎng)電流THD5%。 【關(guān)鍵詞】:光伏蓄電池充電系統(tǒng) 單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng) MPPT 電荷流積差 孤島檢測(cè) PIC18F23K20 DSP2812
【學(xué)位授予單位】:東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:TM464
【目錄】:
  • 摘要5-7
  • ABSTRACT7-9
  • 目錄9-11
  • 第一章 緒論11-22
  • 1.1 太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能發(fā)電11-12
  • 1.2 太陽(yáng)能發(fā)電的過去、現(xiàn)在和未來12-14
  • 1.3 研究的歷史14
  • 1.4 研究的現(xiàn)狀14-19
  • 1.5 本文所做工作和創(chuàng)新之處19-21
  • 參考文獻(xiàn)21-22
  • 第二章 光伏發(fā)電系統(tǒng)變換器的研究與分析22-46
  • 2.1 引言22-23
  • 2.2 離網(wǎng)蓄電池充電系統(tǒng)控制器主電路的設(shè)計(jì)及工作原理23-33
  • 2.2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)DC/DC變換器23-24
  • 2.2.2 降壓式(Buck)變換器主電路的設(shè)計(jì)和工作原理24-28
  • 2.2.3 Sepic變換器主電路的設(shè)計(jì)和工作原理28-30
  • 2.2.4 光伏蓄電池充電系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)30-32
  • 2.2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果32-33
  • 2.3 單級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主電路的設(shè)計(jì)及工作原理33-41
  • 2.3.1 并網(wǎng)逆變器的電路拓?fù)?/span>33-35
  • 2.3.2 并網(wǎng)逆變器的控制策略35
  • 2.3.3 并網(wǎng)逆變器的控制方法35-36
  • 2.3.4 光伏系統(tǒng)工作狀態(tài)分析36-38
  • 2.3.5 光伏系統(tǒng)主電路參數(shù)設(shè)計(jì)38-41
  • 2.4 系統(tǒng)仿真及實(shí)驗(yàn)41-44
  • 2.5 本章小結(jié)44-45
  • 參考文獻(xiàn)45-46
  • 第三章 光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)的研究與分析46-80
  • 3.1 引言46
  • 3.2 光伏電池輸出特性46-51
  • 3.2.1 太陽(yáng)能光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型建立及分析計(jì)算46-49
  • 3.2.2 太陽(yáng)能光伏電池輸出功率49-50
  • 3.2.3 太陽(yáng)能光伏電池I-V特性曲線50-51
  • 3.3 可調(diào)度系統(tǒng)MPPT方法研究51-56
  • 3.3.1 蓄電池分段式充電方式51-52
  • 3.3.2 蓄電池浮充電壓溫度補(bǔ)償52
  • 3.3.3 基于BUCK變換的控制器MPPT跟蹤原理52-53
  • 3.3.4 光伏蓄電池充電控制系統(tǒng)MPPT算法的實(shí)現(xiàn)53-55
  • 3.3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果55-56
  • 3.4 單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)MPPT算法研究56-76
  • 3.4.1 單級(jí)式逆變器MPPT算法前級(jí)電路暫態(tài)分析56-58
  • 3.4.2 MPPT參量跟蹤調(diào)功規(guī)則58-60
  • 3.4.3 基于功率電壓法的MPPT算法實(shí)現(xiàn)60-63
  • 3.4.4 基于改進(jìn)型的功率電壓法的MPPT算法實(shí)現(xiàn)63-66
  • 3.4.5 基于電荷流積的MPPT算法研究66-72
  • 3.4.6 系統(tǒng)仿真72-76
  • 3.4.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析76
  • 3.5 本章小結(jié)76-78
  • 參考文獻(xiàn)78-80
  • 第四章 光伏系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)80-97
  • 4.1 引言80
  • 4.2 蓄電池充電系統(tǒng)硬件電路實(shí)現(xiàn)80-86
  • 4.3 蓄電池充電系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)86-88
  • 4.4 單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)88-93
  • 4.5 單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)93-95
  • 4.6 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)95-96
  • 4.7 本章小結(jié)96-97
  • 第五章 孤島檢測(cè)97-105
  • 5.1 引言97
  • 5.2 孤島效應(yīng)的概念及危害97-98
  • 5.3 孤島效應(yīng)檢測(cè)的基本原理98-99
  • 5.4 孤島效應(yīng)國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)99-100
  • 5.5 孤島檢測(cè)方法100-102
  • 5.5.1 被動(dòng)移頻法100
  • 5.5.2 主動(dòng)移頻法100-102
  • 5.6 單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)孤島檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)102-103
  • 5.7 本章小結(jié)103-104
  • 參考文獻(xiàn)104-105
  • 總結(jié)與展望105-107
  • 攻讀碩士期間發(fā)表的論文107-109
  • 致謝109


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PWM在高壓除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用    劉海濤;段巍;李崇堅(jiān);朱春毅;

逆變器電流滯環(huán)控制技術(shù)研究    葉楠;何中一;孟憲會(huì);邢巖;

烏蘭50萬(wàn)千瓦光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目簽訂    記者 張利鋒

龍頭領(lǐng)舞“風(fēng)”行高新區(qū)    謝輝 梁田

保定新能源產(chǎn)業(yè)建設(shè)駛?cè)肟燔嚨?nbsp;   常文峰

簽約12個(gè)項(xiàng)目總投資30多億元    記者 張曉博

UPS異?,F(xiàn)象的故障解決    廣東 陽(yáng)勤

促進(jìn)企業(yè)發(fā)展的“火車頭”    

踏準(zhǔn)路線圖 企業(yè)敢出大手筆    記者 沈軼倫 通訊員 張晉洲

松江調(diào)結(jié)構(gòu)專項(xiàng)資金擴(kuò)容5倍    通訊員 張晉洲 記者 沈軼倫

太陽(yáng)能光伏產(chǎn)值劍指250億    

廣東東莞新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展鎖定“太陽(yáng)能光伏”    趙陽(yáng)

LCL濾波的并網(wǎng)逆變系統(tǒng)及其適應(yīng)復(fù)雜電網(wǎng)環(huán)境的控制策略    王要強(qiáng)

數(shù)字化PWM逆變系統(tǒng)控制關(guān)鍵技術(shù)研究及其應(yīng)用    楊金輝

大功率光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)研究    馬亮

基于Z源網(wǎng)絡(luò)的光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的研究    劉鴻鵬

準(zhǔn)單級(jí)高頻鏈逆變電源控制及并網(wǎng)技術(shù)研究    趙清林

燃料電池并網(wǎng)逆變技術(shù)研究    沈國(guó)橋

光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)綜合控制策略研究及實(shí)現(xiàn)    吳理博

光伏逆變器地電流分析與抑制    蘇娜

大容量400Hz中頻逆變器拓?fù)浜蛿?shù)字控制技術(shù)研究    劉春喜

微型燃?xì)廨啓C(jī)控制與電力變換系統(tǒng)研究    耿加民

風(fēng)力發(fā)電單相逆變系統(tǒng)研究    王喜超

單相高頻并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)    楊琳

小型離網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)    江新金

單相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)控制策略的研究    井少朋

光伏離網(wǎng)逆變系統(tǒng)的傳導(dǎo)電磁干擾技術(shù)研究    肖家旺

配電網(wǎng)中光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的控制策略研究及實(shí)現(xiàn)    周峰

單相并網(wǎng)型光伏逆變系統(tǒng)研究    張久亮

大型太陽(yáng)能光伏電站并網(wǎng)逆變系統(tǒng)研究    張斌

三相儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)控制算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    謝紫亮

光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的分析與改進(jìn)    劉興旺