基于交流母線的光伏系統(tǒng)充放電技術研究

【摘要】：在一些遠離電網(wǎng)的地區(qū),如西部偏遠農(nóng)村及東部某些沿海島嶼,由于不適宜的地理條件、低人口密度以及由此引起的低電能消耗,從經(jīng)濟角度講,在這些地區(qū)延伸電網(wǎng)是不經(jīng)濟、不合理的。如何提供合適的電力成了人們一直研究和探討的問題,對此有以下看法：在偏遠地區(qū),用電負載比較小,雖可考慮常用的柴油發(fā)電機供電,但柴油機存在燃料和維護費用較高、噪聲大、污染大、可靠性不高等問題,所以柴油發(fā)電機只能作為一種短時應急電源。要提供長期、穩(wěn)定、可靠的電源,最好利用當?shù)氐淖匀毁Y源,如太陽能和風能。太陽能和風能在時間、地域上的互補性使風、光發(fā)電系統(tǒng)在資源上具有最佳的匹配性。因此,風能、光能作主要的供電系統(tǒng)、柴油機發(fā)電作應急的供電系統(tǒng)、蓄電池作儲能系統(tǒng)組成的風、光、柴、蓄交流母線供電系統(tǒng)將為遠離公共電網(wǎng)地區(qū)最有前景的供電方式。 本文首先研究開關電源中EMI產(chǎn)生的機理,討論了EMI的主要干擾形式,并且根據(jù)實際經(jīng)驗進行EMI濾波器的設計,給出了詳細的設計步驟。然后建立了仿真模型,驗證了設計的可行性及其正確性,達到了驗證EMI濾波器效果的目的。 然后,討論了雙向DC/DC變換器作為系統(tǒng)的降壓、升壓部分的可行性,討論了雙向DC/DC變換器的工作原理,利用Pspice建立模型,驗證了雙向DC/DC變換器降壓、升壓的功能。與此同時,進行相關電路的設計 在逆變電路中,分析了全橋拓撲電路的優(yōu)缺點,選用全橋拓撲結構作為逆變的主電路,并且結合鎖相控制技術的要求、PI控制器在控制過程中的運用,建立了Matlab模型,進行仿真,從而驗證了拓撲電路以及控制方法的正確性。達到了驗證逆變電路的目的。 最后,因為系統(tǒng)的各個部分都需要不同的工作電壓,輔助電源在系統(tǒng)中也占有重要的一環(huán),因此,最后一張進行了輔助電源的設計,探討了CCM模式下斜率補償?shù)脑?給出了幾種補償方式,并且利用Pspice進行仿真,驗證了所設計的輔助電源的正確性。 本文最大的創(chuàng)新點在于充放電控制器可以任意數(shù)目的并聯(lián)使用,相互之間不會互相干擾。 【關鍵詞】：光伏系統(tǒng) 交流母線 充放電技術 逆變 輔助電源
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題研究的背景意義11-13
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 總體方案設計及主要研究內容15-19
• 第二章 EMI濾波器設計19-27
• 2.1 干擾產(chǎn)生的機理19-20
• 2.2 EMI濾波器的主要技術指標20-21
• 2.3 EMI濾波器設計、參數(shù)計算21-24
• 2.4 仿真分析24-25
• 2.5 本章小結25-27
• 第三章 蓄電池整流設計27-43
• 3.1 DC/DC變換器的概念27
• 3.2 雙向DC/DC變換器研究27-31
• 3.3 工作原理分析及其拓撲電路設計、參數(shù)計算31-40
• 3.4 DC/DC變換器整流仿真分析40-41
• 3.5 本章小結41-43
• 第四章 蓄電池逆變設計43-53
• 4.1 逆變主電路設計43-51
• 4.2 仿真分析51-52
• 4.3 本章小結52-53
• 第五章 其他電路設計53-61
• 5.1 調理電路設計53-56
• 5.2 DSP外圍電路設計56-58
• 5.3 通訊接口電路設計58-59
• 5.4 本章小結59-61
• 第六章 輔助電源設計61-69
• 6.1 輔助電源設計過程61-67
• 6.2 仿真及其分析67-68
• 6.3 本章小結68-69
• 總結與展望69-71
• 參考文獻71-74
• 致謝74-75
• 附錄A 攻讀碩士期間發(fā)表和錄用的論文75

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