基于buck-boost的雙級(jí)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)研究

【摘要】： 隨著世界范圍內(nèi)傳統(tǒng)能源的短缺及其生態(tài)環(huán)境問(wèn)題惡化,新能源的開(kāi)發(fā)利用越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。太陽(yáng)能是可再生能源中的重要組成部分,由于其清潔性和普遍存在的優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)發(fā)展迅速。 光伏發(fā)電是太陽(yáng)能最重要的利用方式.隨著光伏技術(shù)的發(fā)展,光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)大量的應(yīng)用到實(shí)際系統(tǒng)之中。由于光伏電池輸出的非線性,加上光伏輸出電能與電網(wǎng)電能的不同,就產(chǎn)生了最大功率跟蹤、逆變控制、孤島效應(yīng)等技術(shù)問(wèn)題。本文結(jié)合基于buck-boost的雙級(jí)能量結(jié)構(gòu)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),對(duì)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)理論和技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,并提出了本文的控制策略。采用TMS320LF2407作為控制芯片,結(jié)合MATLAB/SIMUlink軟件環(huán)境,進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)和仿真。主要內(nèi)容包括以下三個(gè)方面: 1.對(duì)BUCK-BOOST電路等效為二端口無(wú)損電阻的工作過(guò)程進(jìn)行理論分析、仿真和實(shí)驗(yàn),采用了一種新的基于無(wú)損電阻的MPPT控制策略,并結(jié)合相關(guān)MPPT控制算法,在MATLAB/SIMUlink環(huán)境下進(jìn)行仿真驗(yàn)證。 2.在DC/AC環(huán)節(jié)采用電流控制,采用工頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)前橋臂和高頻PWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)后橋臂的逆變方式,結(jié)合SPWM并網(wǎng)控制算法,分析了該控制策略的可行性。運(yùn)用simpowersysterms工具箱,對(duì)采用的控制策略進(jìn)行了仿真,取得良好的并網(wǎng)逆變控制效果。 3.具體實(shí)驗(yàn)電路部分,設(shè)計(jì)并搭建了buck-boost電路、逆變?nèi)珮螂娐?、電流電壓采樣電路、濾波電路等,進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。 仿真和實(shí)驗(yàn)表明,采用基于buck-boost二端口無(wú)損電阻理論進(jìn)行最大功率跟蹤具有良好的效果;工頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)前橋臂和高頻PWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)后橋臂逆變方式結(jié)合SPWM并網(wǎng)控制算法的控制策略簡(jiǎn)單可行,系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。 【關(guān)鍵詞】：buck-boost 無(wú)損電阻 電流控制 最大功率跟蹤 光伏并網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-17
• 1.1 課題背景及意義7-8
• 1.2 光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 世界光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r8-9
• 1.2.2 我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況9-11
• 1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)原理及結(jié)構(gòu)11-15
• 1.3.1 光伏電池11-13
• 1.3.2 光伏發(fā)電工作原理13
• 1.3.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類13-15
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)15-17
• 第二章 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)理論分析研究17-24
• 2.1 并網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析17-18
• 2.2 兩級(jí)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)18-22
• 2.2.1 DC/DC 變換器19-20
• 2.2.2 DC/AC 逆變器20-22
• 2.3 本文光伏并網(wǎng)系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 基于無(wú)損電阻的MPPT 理論分析24-40
• 3.1 太陽(yáng)能電池特性24-26
• 3.1.1 光伏電池的數(shù)學(xué)模型24-25
• 3.1.2 光伏電池的輸出特性25-26
• 3.2 光伏系統(tǒng)MPPT 控制算法26-30
• 3.2.1 恒電壓法26-27
• 3.2.2 爬山法27-28
• 3.2.3 電導(dǎo)增量法28-29
• 3.2.4 各種MPPT 算法比較分析29-30
• 3.3 Buck-Boost 二端口無(wú)損電阻的分析30-35
• 3.3.1 理論分析31-34
• 3.3.2 二端口無(wú)損電阻應(yīng)用到MPPT 中的意義34-35
• 3.4 Buck-boost 電路仿真與實(shí)驗(yàn)35-39
• 3.4.1 Buck-boost 二端口無(wú)損電阻的simulink 仿真35-37
• 3.4.2 具體實(shí)驗(yàn)37-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第四章 基于buck-boost 無(wú)損電阻的MPPT 仿真40-49
• 4.1 各仿真模塊的Simulink 建模40-42
• 4.1.1 太陽(yáng)能電池模塊的Simulink 建模40
• 4.1.2 MPPT 算法的Simulink 建模40-42
• 4.2 基于爬山法和INC 法的MPPT 模型建立與仿真42-45
• 4.3 仿真結(jié)果與分析45-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第五章 逆變并網(wǎng)控制的研究49-65
• 5.1 單相全橋逆變器工作原理49-51
• 5.2 并網(wǎng)逆變控制電路參數(shù)設(shè)計(jì)51-57
• 5.2.1 逆變橋功率管的選擇52-54
• 5.2.2 濾波電感的選取54-55
• 5.2.3 檢測(cè)電路55-57
• 5.3 控制方案的分析與實(shí)現(xiàn)57-60
• 5.3.1 電流型并網(wǎng)逆變常用控制方法57-58
• 5.3.2 本文采用的控制策略58-60
• 5.4 仿真實(shí)現(xiàn)60-64
• 5.4.1 逆變調(diào)制方式的仿真60-61
• 5.4.2 SPWM 法控制的仿真61-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第六章 總結(jié)65-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明70-71
• 致謝71

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光伏水泵系統(tǒng)中 CVT 及 MPPT 的控制比較    余世杰,何慧若,曹仁賢

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基于Matlab的Boost電路仿真分析及其試驗(yàn)研究    胡兵

基于Boost升壓與LC諧振的超聲波電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路    史敬灼;

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單相雙重并聯(lián)交錯(cuò)Boost PFC的實(shí)現(xiàn)    楊喜軍,葉芃生,苗海亮,雷淮剛

基于頻閃映射的Boost PFC變換器中的間歇性分岔和混沌現(xiàn)象分析    劉偉增,張浩,馬西奎

一種Boost數(shù)字控制功率因數(shù)校正技術(shù)的研究    張堃;周臘吾;陳曉平;

基于改進(jìn)型Boost電路的鉛酸蓄電池容量檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)    高玉峰;劉亞龍;李春平;

基于Boost電路的蓄電池容量檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)    高玉峰;李春平;劉亞龍;

發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管選型的試驗(yàn)研究    盧兆強(qiáng);吳頌;

兩端穩(wěn)壓軟開(kāi)關(guān)雙向BUCK/BOOST變換器研究    朱成花,張方華,嚴(yán)仰光

Chaos Control for the Boost Converter under Current-mode Control    

柴油機(jī)渦輪增壓器模型的建立及應(yīng)用    趙艷婷;殷勇;

直流電壓可控的改進(jìn)型動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的研究    彭祺;卓放;占奇志;王兆安;

基于廣義分形維的功率變換器的混沌行為研究    溫偉剛;薩殊利;王恒;

雙環(huán)控制Boost變換器的雙隨機(jī)調(diào)制技術(shù)分析與仿真    王顥雄;王斌;王歸新;崔景秀;

光伏發(fā)電系統(tǒng)用高效逆變器的研究    周光明;沈煜;張晉茂;麻凱恩;朱正菲;杜強(qiáng);

ZVS Boost半橋DC/DC隔離變換器    趙清林;鄔偉揚(yáng);張純江;顧和榮;

一種降低Boost型變換器電磁干擾水平的峰值電流控制方法    趙坤;高金峰;吳振軍;

基于BGL的地理網(wǎng)絡(luò)分析與應(yīng)用    許志海;張昭云;

基于Boost的單相兩級(jí)光伏并網(wǎng)逆變器最優(yōu)梯度控制研究    王斌;易靈芝;彭寒梅;李明;鄧棟;顏志剛;

用WinRAM-Booster優(yōu)化“消化不良”的內(nèi)存    楊志勇

光伏：2012年產(chǎn)值有望達(dá)到500億    劉輝張民強(qiáng) 記者 趙曉強(qiáng)

測(cè)繪助推江西新余光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展    李葉青　胡婷然

太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)盛事將在上海舉辦    朱培

節(jié)能減排促我省光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展    記者 蘆瑞

新余搶占光伏產(chǎn)業(yè)世界制高點(diǎn)    記者 徐國(guó)平

國(guó)產(chǎn)裝備托起光伏產(chǎn)業(yè)    本報(bào)記者 左丹

光伏產(chǎn)業(yè)洗牌“過(guò)冬”    本報(bào)記者 陳瑋英

中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)亟待走出掙小錢窘境    記者 胡亮

昆明奠基全球光伏產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)    首席記者 肖宇輝

Boost斬波型直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功率變換器運(yùn)行控制    耿強(qiáng)

直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)Boost斬波—三電平變換器控制    谷鑫

單級(jí)功率因數(shù)校正技術(shù)    許化民

電源管理芯片的分析與設(shè)計(jì)    劉欣

中功率單相AC/DC標(biāo)準(zhǔn)化及相關(guān)穩(wěn)定性研究    吳新科

我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)及決策研究    朱震宇

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

光伏產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力研究    陳曉燕

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

Boost型功率變流器有源軟開(kāi)關(guān)拓?fù)浼夹g(shù)研究    姚剛

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偽連續(xù)導(dǎo)電模式Boost功率因數(shù)校正器研究    于海坤

電壓可調(diào)型Boost白光LED驅(qū)動(dòng)電路的仿真與設(shè)計(jì)    李曉茜

光伏并網(wǎng)系統(tǒng)最大功率跟蹤及反孤島運(yùn)行控制方法研究    曹建博

新型Boost逆變器在光伏系統(tǒng)中的應(yīng)用研究    李琮

單電感雙輸出Buck-Boost電源管理芯片的設(shè)計(jì)    王菡

抗輻照加固Boost型DC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    唐衛(wèi)斌

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

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究    沈向榮