直流母线式光伏发电系统前级DC/DC变换研究

【摘要】：光伏发电作为一种清洁能源已成为未来能源的发展方向，是目前国内外学术研究的重要课题。本文以直流母线式光伏并网发电系统作为研究对象，为使光伏发电系统协调稳定运行，深入分析光伏并网发电系统的能量管理策略。随后主要对最大功率跟踪控制(MPPT)以及前级DC/DC变换器两个方面进行系统的研究。 在最大功率跟踪控制方面，本文分别对光伏组件在均匀光照和局部阴影情况下进行建模，并对光伏组件的输出特性进行仿真分析。基于光伏组件在均匀光照和局部阴影下的输出特性，分析和研究了光伏组件在两种工作环境下的最大功率跟踪方法。 本文提出将改进的电流馈入型半桥变换器应用到直流母线式光伏发电系统中，从而实现光伏组件与直流母线电压的匹配。针对传统的电流馈入型半桥变换器存在的关断电压尖峰问题，在变换器中加入软开关技术，分析改进的电流馈入型半桥变换器的工作特性。在MATLAB/Simulink仿真环境下，分别对传统和改进的电流馈入型半桥变换器进行仿真，验证改进电路的软开关状态。 将扰动观察法和改进的电流馈入型半桥变换器相结合，搭建直流母线式光伏发电系统的前级直流变换部分仿真模型。通过对改进的电流馈入型半桥变换器在环境突变时输出功率的仿真，验证了其在光伏发电系统中的可行性。对基于传统和改进的电流馈入型半桥变换器的光伏发电系统的输出功率进行对比，验证改进的电流馈入型半桥变换器在光伏发电系统中的高效性。 【关键词】：最大功率跟踪 局部阴影 电流馈入型半桥变换器 软开关
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615;TM46
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景和意义8-9
• 1.2 光伏并网发电系统结构9-11
• 1.3 光伏发电系统需要解决的问题11-12
• 1.4 论文主要研究内容12-14
• 第二章 直流母线式光伏发电系统拓扑与控制14-22
• 2.1 直流母线式光伏发电系统结构及性能对比14-17
• 2.1.1 串联直流模块式结构15
• 2.1.2 旁路直流模块式结构15-16
• 2.1.3 并联直流模块式结构16
• 2.1.4 三种结构性能比较16-17
• 2.2 直流母线式光伏发电系统整体结构17-18
• 2.3 直流母线式光伏发电系统能量管理分析18-20
• 2.4 本章小结20-22
• 第三章 直流母线式光伏发电系统最大功率跟踪算法研究22-39
• 3.1 均匀光照下光伏组件建模及特性分析22-25
• 3.1.1 光伏组件模型22-24
• 3.1.2 光伏组件特性仿真分析24-25
• 3.2 局部阴影下光伏组件模型及仿真分析25-28
• 3.3 均匀光照下光伏发电系统最大功率跟踪算法研究28-32
• 3.3.1 恒电压跟踪法29
• 3.3.2 扰动观察法29-30
• 3.3.3 电导增量法30-32
• 3.4 局部阴影下下光伏发电系统最大功率跟踪算法研究32-38
• 3.4.1 两步法32-34
• 3.4.2 改进全局扫描法34-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 直流母线式光伏发电系统前级变换器的研究39-56
• 4.1 前级 DC/DC 变换器拓扑选择39-40
• 4.2 电流馈入型半桥变换器(CFHB)拓扑40-46
• 4.2.1 CFHB 电路运行特性分析40-43
• 4.2.2 CFHB 电路存在的问题和解决方案43-46
• 4.3 软开关技术46-47
• 4.4 加入软开关技术的电流馈入型半桥变换器47-52
• 4.4.1 改进的电流馈入型半桥变换器的工作原理47-51
• 4.4.2 改进的电流馈入型半桥变换器实现软开关条件51-52
• 4.5 电流馈入型半桥变换器仿真分析52-55
• 4.6 本章小结55-56
• 第五章 基于电流馈入型半桥变换器的光伏发电系统仿真研究56-62
• 5.1 基于电流馈入型半桥变换器的光伏发电系统结构56-58
• 5.2 含单个光伏组件的直流母线式光伏发电系统仿真研究58
• 5.3 仿真结果分析58-61
• 5.3.1 环境变化时光伏发电系统仿真结果分析59-60
• 5.3.2 传统和改进的电流馈入型半桥变换器最大功率追踪对比研究60-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第六章 总结与展望62-64
• 6.1 总结62-63
• 6.2 展望63-64
• 参考文献64-67
• 发表论文和参加科研情况说明67-68
• 致谢68

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于发电预测的分布式发电能量管理系统    陈昌松;段善旭;殷进军;蔡涛;

分布式光伏发电并网现状及案例研究    宋焕如;

局部阴影下光伏阵列全局MPPT控制方法    彭韬;丁坤;刘海皓;卞新高;

光伏系统在局部阴影条件下避免困于局部最大功率点跟踪算法研究    陈侃;冯琳;贾林壮;李国杰;

硅太阳电池工程用数学模型    苏建徽,余世杰,赵为,吴敏达,沈玉梁,何慧若

高能效直流模块式光伏发电系统性能评估    刘邦银;段善旭;康勇;

光伏水泵系统中 CVT 及 MPPT 的控制比较    余世杰,何慧若,曹仁贤

带有MPPT功能的光伏阵列Matlab通用仿真模型    茆美琴 ,余世杰 ,苏建徽

控制型软开关变换器的实现策略    顾亦磊,陈世杰,吕征宇,钱照明

半桥变流器的软开关控制策略研究    谢小高;张军明;蔡拥军;钱照明;

光伏发电高效利用的关键技术研究    肖华锋

基于UCC3895的新型通信AC-DC变换器的设计    吴江;

谐振技术的应用研究    张吉亮;

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

基于TMS320LF2407A的电力逆变器研制    袁一鸣;江明;

光伏控制器新型充电管理模式研究    普平贵;

非连续电流模式移相并联降压变换器的特性    蔡昌友;张娜;

太阳电池的负载匹配理论与负载变换技术    王康模;陈长缨;于志刚;刘兴华;刘小冲;赵俊;

ITO/Si/Al结构太阳电池pn结光电特性仿真研究    施敏;王强;孙玲;

基于电流单参量控制的MPPT系统的设计    洪岳;陈长缨;王康模;邓韡;傅倩;

基于MATLAB的光伏模块输出特性及MPPT的建模与仿真    王雨;胡仁杰;

基于主动均衡技术的电动汽车电池管理系统    傅尧;潘博;郑百祥;

基于OIF-Elman网络的光伏电源最大功率点跟踪方法研究    苏刚;龚威;潘雷;高瑞;王贝贝;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

非均匀辐射条件下光伏阵列建模及运行稳定性分析    张渊明;孙彦广;张云贵;

电池储能系统在智能电网中的应用    刘怡;陆志刚;雷金勇;李勇琦;

基于UC3875的移相全控逆变桥的开关电源设计    齐磊;席自强;郑利枝;

多次级高压变压器的简化等效模型    冉汉政;钱祖东;

直流变换器三电平拓扑及其控制专题教学探讨    马运东;吴春旺;

基于动态电容充电的光伏阵列Ⅰ-Ⅴ测试仪    张国荣;瞿晓丽;苏建徽;刘宁;董康;

基于嵌入式技术的手持式智能超声检测仪的研制    陈新波;孙金立;袁英民;张海兵;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

基于磁粉离合器的汽车起步控制策略研究    吴晓刚

开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究    王前

质子交换膜燃料电池的综合智能协调控制研究    詹跃东

LCC-SPRC高压高频大功率电除尘电源的理论分析与功率参数设计    刘军

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究    马琳

电力塔无线传感器网络监测系统关键技术研究    陈少华

弧形直线电机伸缩门及其控制研究    张志华

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

江南体育在线直播观看 发电单相并网逆变器研究    李本元

开关型YAG脉冲激光电源系统的研究    赵航

半导体激光器智能化电源设计    赵鹏

大功率软开关氙灯电源的研究    韩春霞

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

基于DSP的单级式光伏并网系统的研究    耿兴华

绝缘子直流绝缘电阻测量系统的研究与设计    王辉

基于软开关技术的不平衡半桥式逆变电源设计    梁保锋

一端稳压一端稳流型软开关双向DC/DC变换器(Ⅰ)——电路原理和控制策略    肖华锋;谢少军;

一端稳压一端稳流型软开关双向DC/DC变换器(Ⅱ)——设计原则和实验研究    肖华锋;谢少军;

LCL滤波的电压型有源整流器新型主动阻尼控制    黄宇淇;姜新建;邱阿瑞;

三电平双降压式半桥逆变器    王慧贞;蔡兆奇;刘军;严仰光;

基于改进扰动观察法的光伏阵列最大功率点跟踪    刘邦银;段善旭;刘飞;徐鹏威;

用于单相分布式发电系统孤岛检测的新型电流扰动方法    任碧莹;孙向东;钟彦儒;同向前;沈宏;

基于支持向量机的局部阴影条件下光伏阵列建模    陈阿莲;冯丽娜;杜春水;张承慧;

江南体育在线直播观看 发电发展现状与趋势    蔡宣三;

几种光伏系统MPPT方法的分析比较及改进    徐鹏威;刘飞;刘邦银;段善旭;

光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法    董密;罗安;

软开关双向DC-DC变换器的研究    陈刚

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

中国光伏产业发展战略研究    李晓刚

燃料电池并网逆变技术研究    沈国桥

中国太阳能长期变化及计算方法研究    赵东

建筑集成光伏系统的能量变换与控制技术研究    刘邦银

基于电流源型半桥拓扑的双向直流变换器技术研究    肖华锋

光伏电池特性研究    张利

光伏方阵失配现象研究    刘素梅

直流模块式光伏发电系统拓扑及控制研究    梁超辉

基于粒子群算法的局部遮阴光伏发电系统MPPT控制的研究    周航

发展中的江南体育在线直播观看 发电系统    邱毓昌

西藏光明工程先导项目──6kW无电村用光伏发电系统研制    江燕兴,许洪华,李平,刘光启,赵斌

中日合作江南体育在线直播观看 发电系统    李爽,刘光启,许洪化,赵斌

光伏发电系统:一种解决能源危机的重要方法    史云鹏,王莹莹,王超

光伏发电系统优化分析    汤叶华;谢建;刘祖明;廖华;陈庭金;

江南体育在线直播观看 发电技术(7) 光伏发电系统的负载与配线    马胜红;陆虎俞;

独立户用光伏发电系统成本影响因素及其分析    李冬梅;刘志璋;刘志强;

江南体育在线直播观看 发电系统为半导体行业带来新机会    周智勇;

高能效直流模块式光伏发电系统性能评估    刘邦银;段善旭;康勇;

江南体育在线直播观看 发电系统的原理及其发展    沈国良;赵旭升;

光伏发电系统用高效逆变器的研究    周光明;沈煜;张晋茂;麻凯恩;朱正菲;杜强;

江南体育在线直播观看 发电系统性能分析的模糊综合评价方法    陆亚萍;梁小冰;

分布式光伏发电系统及微型逆变器综述    程丽敏;曹阳;

江南体育在线直播观看 发电系统工程结构强度设计    郝文华;

光伏发电系统的计算机辅助设计    王景义;

户用独立式光伏发电系统研究    李春华;刘维亭;姜文刚;

光伏发电系统建模及其控制器参数的全局优化设计方法研究    谢亦丰;祝明华;熊连松;李琛;卓放;张海龙;

用于热光伏发电系统的发射体材料的研究进展    徐峰;刘爱民;罗慧晶;翁占坤;

小型离网光伏发电系统的设计    程启明;李明;陈根;王鹤霖;

光伏发电系统的过去,现在和未来    冯垛生;

莱芜供电首建光伏发电系统    王宪才　魏延彬

莱芜供电公司建成首个光伏发电系统    通讯员 王宪才　魏延彬

光伏发电系统租还是买？    徐瑶

数倍聚光跟踪光伏发电系统解决太阳能高成本难题    申淳

晶澳公司捐赠光伏发电系统    特约记者 牛献力　通讯员 王丽英

美研制新式太阳能热光伏发电系统    记者 刘霞

广东最大户用光伏发电系统亮相    本报记者　 戈晓芳 见习记者 于洋

我市首座江南体育在线直播观看 发电系统正式并网发电    记者 王莹　特约通讯员 刘孟君

我省光伏产业又添高科技“新丁”    记者 星子

依托自然优势发展新疆光伏产业    苏国平　新疆经信委副主任

光伏发电系统效率提高理论方法及关键技术研究    朱艳伟

分布式光伏发电系统的控制和孤岛故障检测    吴志鹏

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

光伏发电系统运行理论与关键技术研究    徐瑞东

江南体育在线直播观看 发电系统的控制问题研究    熊远生

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

泛（火用）分析方法及其应用研究    蒋爱华

新型光伏发电系统的研究    韩志强

光伏发电系统监控与发电预测模型研究    李徐辉

光伏发电系统中双模式逆变器控制策略研究    周阳

光伏发电系统电压稳定控制技术的研究    王培波

光伏发电系统效率优化问题的研究    王丹

高效率的江南体育在线直播观看 发电系统设计及优化分析    谢旗辉

光伏发电系统高效电能变换技术研究    刘阳

基于双频变换器的单相光伏发电系统研究    方堃

单相光伏发电系统与并网控制策略的研究    宋涛松

江南体育在线直播观看 发电系统的研究    孔娟