3kW光伏并網(wǎng)逆變器最大功率點(diǎn)跟蹤控制的研究

【摘要】： 光伏發(fā)電是集開發(fā)可再生能源、改善生態(tài)環(huán)境于一體的重大課題,有巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益和學(xué)術(shù)研究價(jià)值。 本文首先介紹了3kW光伏并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)。3kW光伏并網(wǎng)逆變器采用兩級(jí)式結(jié)構(gòu),主電路由前級(jí)Boost變換器和后級(jí)的單相逆變橋組成。控制部分以DSP(DSP56F803)為核心,實(shí)現(xiàn)了光伏陣列最大功率點(diǎn)的跟蹤控制,以及產(chǎn)生與電網(wǎng)壓同頻同相的正弦電流,實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的功能。本文重點(diǎn)對(duì)逆變器系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)控制進(jìn)行研究。 針對(duì)基于外特性建立的光伏陣列模型雖然簡單、參數(shù)易解,但精度低的問題,本文建立了基于物理特性的光伏陣列模型,并考慮光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度對(duì)光伏陣列的影響,模型參數(shù)與實(shí)際參數(shù)嚴(yán)格對(duì)應(yīng)。將幾種最大功率點(diǎn)跟蹤算法應(yīng)用于所建立的光伏陣列模型使用MATLAB進(jìn)行仿真,分析仿真結(jié)果,比較各種算法的優(yōu)缺點(diǎn),總結(jié)出每種算法所適用的環(huán)境,并給出了最大功率點(diǎn)跟蹤控制在并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)策略。 設(shè)計(jì)了適用于額定功率為100W的光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤的Boost電路,分別給出了利用PIC單片機(jī)16F873實(shí)現(xiàn)擾動(dòng)觀察法和增量電導(dǎo)法的程序流程圖,實(shí)現(xiàn)了這兩種算法控制下光伏陣列的最大功率點(diǎn)跟蹤,并分析了兩種算法的跟蹤性能。 【關(guān)鍵詞】：最大功率點(diǎn)跟蹤 光伏并網(wǎng)發(fā)電 MATLAB 物理建模
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 世界能源問題10
• 1.2 光伏發(fā)電的特點(diǎn)與優(yōu)勢10-11
• 1.3 光伏并網(wǎng)發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀11-15
• 1.3.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電的應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
• 1.3.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 光伏并網(wǎng)發(fā)電目前存在的問題15-16
• 1.5 本課題的研究意義和研究內(nèi)容16-17
• 2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究17-26
• 2.1 光伏陣列的工作原理17-19
• 2.1.1 光伏電池17-19
• 2.1.2 光伏陣列19
• 2.2 3kw光伏并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)19-26
• 2.2.1 主電路的結(jié)構(gòu)20-22
• 2.2.2 控制電路22-26
• 3 光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤控制的仿真研究26-49
• 3.1 光伏陣列的建模26-30
• 3.1.1 光伏陣列的數(shù)學(xué)模型26-27
• 3.1.2 光伏陣列的特性分析27-29
• 3.1.3 溫度和光照對(duì)光伏陣列輸出的影響29-30
• 3.2 最大功率跟蹤的基本原理30-32
• 3.3 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中MPPT的實(shí)現(xiàn)策略32-33
• 3.4 最大功率跟蹤算法的仿真33-49
• 3.4.1 恒定電壓跟蹤法34-35
• 3.4.2 擾動(dòng)觀察法35-38
• 3.4.3 增量電導(dǎo)法38-40
• 3.4.4 間歇掃描法40-42
• 3.4.5 改進(jìn)的MPPT算法42-49
• 4 光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤控制的實(shí)驗(yàn)研究49-60
• 4.1 Boost電路的設(shè)計(jì)49-54
• 4.1.1 Boost電路的基本結(jié)構(gòu)和工作原理49-51
• 4.1.2 Boost電路電感的設(shè)計(jì)51-52
• 4.1.3 驅(qū)動(dòng)電路52-53
• 4.1.4 控制電路53-54
• 4.2 MPPT算法的實(shí)現(xiàn)54-60
• 4.2.1 擾動(dòng)觀察法54-57
• 4.2.2 增量電導(dǎo)法57-60
• 5 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 作者簡歷64-66
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集66

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