单相光伏并网发电系统的研究

【摘要】：太阳能作为一种新型的绿色可再生能源,具有储量大、清洁环保等优点。随着能源危机与环境污染的加剧,太阳能的利用越来越受到人们的重视,对于太阳能的利用最重要的技术就是光伏(Photovoltaic, PV)发电技术,近二、三十年的发展表明光伏并网发电是光伏发电技术的主流,其中光伏并网发电系统中的并网逆变器成为系统的核心能量转换装置。市场能否接受光伏并网逆变器主要取决于其发电效率与成本两大因素,这关系着能否大规模的使用光伏发电系统,而光伏发电系统中最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking, MPPT)技术以及所选择的电路拓扑与这两个因数息息相关,因此当前,开发高效率、高性价比的光伏发电系统是世界各国追求的目标。 本文通过分析当前光伏并网发电系统中比较常见的一些电路拓扑,在总结这些电路拓扑的优缺点的基础上,选择了一种高频非隔离的两级式电路拓扑,作为单相光伏并网发电系统的主电路。主电路中的前级采用了Boost电路,不仅实现了直流升压,而且实现了最大功率点的跟踪控制,文中对光伏电池的数学模型及其在不同光照和温度下的输出特性曲线进行了分析,并针对常用的最大功率点跟踪算法中存在的不足,研究了一种基于模糊控制的方法实现了最大功率点的跟踪；后级则采用全桥逆变电路,并运用常规的直接电流控制策略,实现了系统的并网发电。 本文使用MATLAB软件对单相光伏并网发电系统进行了建模和仿真,验证了所研究的最大功率点跟踪算法的可行性。在此基础上,研制了一台1.5KW单相光伏并网发电系统的实验样机,样机以TI公司的DSP TMS320F2808为控制核心,实现了全数字控制。最后的实验结果表明,该系统具有优良的动态和稳态性能,所研究的MPPT模糊控制器能够快速、准确地跟踪太阳能电池的功率变化,实现了无工频变压器隔离的并网发电。 【关键词】：光伏发电 并网 逆变器 最大功率点跟踪 模糊控制
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-29
• 1.1 课题的研究意义9-11
• 1.2 光伏并网发电系统的构成11-22
• 1.3 最大功率点跟踪技术及孤岛检测技术22-25
• 1.4 共模地电流25-27
• 1.5 本文的主要研究内容27-29
• 第二章 主电路的工作原理和控制方法29-39
• 2.1 Boost变换器的工作原理29-33
• 2.1.1 Boost变换器电感电流连续模式30-31
• 2.1.2 Boost变换器电感电流断续模式31-32
• 2.1.3 Boost变换器电感电流临界连续条件32-33
• 2.1.4 纹波电压及电容设计33
• 2.2 单相全桥逆变电路中的调制技术和控制方法33-39
• 2.2.1 双极性正弦脉宽调制技术33-35
• 2.2.2 单相全桥逆变电路的控制方法35-39
• 第三章 1500W光伏并网发电系统的设计39-48
• 3.1 1500W光伏并网发电系统的构成及主要技术参数39
• 3.1.1 1500W光伏并网发电系统的构成39
• 3.1.2 主要性能指标39
• 3.2 主要参数的设计39-42
• 3.2.1 Boost变换器和全桥逆变器的设计40-41
• 3.2.2 滤波电感和电容的设计41-42
• 3.3 采样电路设计42-48
• 第四章 最大功率点跟踪的控制策略48-55
• 4.1 光伏电池的输出特性48-49
• 4.2 基于模糊控制的MPPT算法49-55
• 4.2.1 光伏电池的输出功率与占空比关系49-51
• 4.2.2 模糊控制器的实现51-55
• 第五章 系统的仿真与实验55-59
• 5.1 系统的建模与样机55-56
• 5.2 仿真与实验结果56-59
• 第六章 总结与展望59-61
• 6.1 总结59
• 6.2 展望59-61
• 参考文献61-68
• 致谢68-69
• 攻读学位期间发表的学术论文目录69-70

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

应用Stat Mod对开关电路传导共模电流的建模    M.Kchikach,袁义生,钱照明,M.H.Pong

应用在UPS中的耦合电感型Boost电路分析    方宇;魏腾飞;谢勇;邢岩;

一种N+1模块化光伏并网发电系统设计    李超;阮守军;曹际洲;

一种新型双频Boost变换器    李向丽;漆汉宏;魏艳君;高云云;

PWM调制脉冲序列控制Boost变换器    高玉;许建平;秦明;兰燕妮;

一种实用的组合式光伏并网系统孤岛效应检测方法    林明耀;顾娟;单竹杰;张怡然;

微电网负荷优化分配    陈达威;朱桂萍;

交错控制双Boost型DC/DC变换器    罗全明;吴彬;

并联型共模电流补偿电路补偿特性研究    周运斌;张广洲;张凯;

单相光伏并网系统共模电流分析    杨秋霞;高金玲;荣雅君;任玉艳;

光伏并网逆变器控制策略的仿真与试验研究    张浩;刘文达;蒋炜;

具有MPPT的光伏逆变器研究与实现    王飞;仲兆峰;

独立光伏系统高效充电策略研究    张鸿博;蔡晓峰;赵慧光;

并网光伏系统最大功率点跟踪控制的一种改进措施及其仿真和实验研究    杨海柱;金新民;

微网优化运行研究进展与展望    刘文胜;毛晓明;陈志勇;

太阳能LED路灯照明系统的研制    杨晓光;汪友华;丁宁;寇臣锐;

太阳能LED路灯照明控制系统的设计    杨晓光;寇臣锐;汪友华;

基于Matlab/Simulink的下垂控制微电网动态特性的仿真与分析    杨俊虎;韩肖清;姚岳;刘杏林;郭凯;韩雄;

两种组合双向正激式高频环节逆变器的比较    王国玲;陈道炼;

光伏并网系统的孤岛效应检测技术    乔于轩;张代润;

风光互补新能源发电技术研究综述    王育欣;

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

光伏发电系统中的直流变换器综述    辛煜;王智灵;何淼;陈宗海;

一种新型的最大功率跟踪实现方法在太阳能充电器中的应用    岳新苗;吴捷;张先勇;

高压大功率三电平逆变系统故障特性分析与保护原理研究    刘健;尹项根;张哲;唐萍;熊卿;王存平;

一种用于光伏系统的改进型最大功率点跟踪方法    胡希文;张建文;王刚;卓自明;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

光伏发电高效利用的关键技术研究    肖华锋

分布式风光互补系统控制与最大功率跟踪策略研究    刘立群

PWM逆变器传导电磁干扰的研究    裴雪军

超级电容器储能应用于分布式发电系统的能量管理及稳定性研究    唐西胜

微型电网故障分析及电能质量控制技术研究    李盛伟

路灯、景观灯照明控制系统节能技术研究    张军朝

地区电网智能调度理论与管理模式研究    赵亮

光伏发电系统效率提高理论方法及关键技术研究    朱艳伟

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

并网光伏电站模型及其运行特性研究    许晓艳

独立光伏系统的研究与实现    孙洪亮

大型光伏电站接入电网的技术和特性研究    张琪祁

基于生物网络的光伏并网发电系统研究    王磊

光伏并网发电控制系统的仿真研究    王卫星

基于EWB的风光互补发电系统控制器的设计与仿真    尚尔鑫

分布式光伏并网发电系统控制研究    王富卿

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究与应用    宋玉萍

基于PSASP的光伏发电系统建模与并网分析    于卫卫

Boost PFC电路中开关器件的损耗分析与计算    曹建安,裴云庆,王兆安

光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究    雷元超,陈春根,沈骏,黄跃杰,陈国呈

新型ZVZCT软开关PWM Boost变换器的研究    林国庆,张冠生,陈为,黄是鹏

Buck三电平变换器    薛雅丽,李斌,阮新波

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    王飞,余世杰,苏建徽,沈玉梁

非对称模糊PID控制在光伏发电MPPT中的应用    张超,何湘宁

并联高频脉冲直流环节逆变器研究    陈道炼;张蓉;王建华;李旭;

一类基本双频DC-DC变换器    杜雄;周雒维;侯世英;罗全明;

基于输出参数的光伏电池最大功率点控制    傅诚;陈鸣;沈玉樑;余世杰;

主动电流扰动法在并网发电系统孤岛检测中的应用    张纯江;郭忠南;孟慧英;刘炜;

独立光伏路灯系统MPPT控制器设计    曹旭阳

开辟国内光伏市场之“蓝海”    本刊编辑部;

艾默生亮相2011光伏产业盛会    

光伏产业最大危机是市场风险——国家发改委能源研究所研究员王斯成解析光伏市场    孙海燕;

《阳光能源》话你知 中国光伏想有一个家!    陈昆泉;

光伏产业:跨过寒冬是春天    胡兴军;

光伏工程都被谁抢走了    

蓬勃发展的江苏光伏产业    魏启东;王素美;李保庆;

光伏产业新动力：高纯冶金级硅太阳电池产品投入市场——CSI阿特斯宣布UMG组件e-Modules正式下线    袁麟;

我国光伏发电并网定价的对策研究    李钢;

发改委工信部着手调查光伏产能是否过剩问题    

安徽首座变电站光伏并网发电系统的研究与应用    谢红福;何鸣;张可;王晓;

对昆明电网光伏并网发电的一些思考    邹贤;王琳;

上海发展大型光伏并网电站大有可为    陈鸣波;李红波;

光伏玻璃中铁及其他着色金属离子的控制和管理    付玉生;张健;

经济转型背景下中国光伏产业培育和发展初探    唐青;

江苏光伏产业发展状况探析    

江南体育在线直播观看 产业的发展催化我国钢丝深加工技术的提升    李国府;吴文晨;宋仁伯;袁康;

新能源光伏产业的示范效应分析与发展对策——以保定英利新能源有限公司为例    王军;陈龙珠;崔秀丽;张国锋;

以创新管理应对金融危机——安彩光伏项目发展的启示    苍利民;关丽哲;阎韬;徐建军;王秀林;王茂鸿;刘凤玲;

太阳能并网发电在通信基站中的应用研究    丁强;

我市首批江南体育在线直播观看 组件并网发电    记者 李莎莎

我市光伏项目建成41MW并网发电容量    记者 李莎莎

格尔木变身“光伏城”    记者 刘纪岩

国投电力进军光伏产业    童馨

新能源：“一元一度电”不是神话    本报记者 宋晓华　翟慎良 邵生余 陆峰

我省光伏产业又传利好消息    记者 郑荣林

光伏产业井喷发展    王晓宁

段轮一专题调研光伏产业    记者 谢慧敏

加快建筑光伏一体化技术应用    市政府发展研究中心副研究员 鲁岩

2009年，光伏产业“危”中之“机”    上饶经济开发区 黄宗勇

我国江南体育在线直播观看 产业投资风险及决策研究    朱震宇

光伏产业国际竞争力研究    陈晓燕

中国光伏产业创新系统研究    戚汝庆

江南体育在线直播观看 产业链垂直一体化构建研究    耿亚新

户用式光伏并网发电控制策略的研究    任碧莹

战略性新兴产业链构建整合研究    袁艳平

基于线性二次型最优控制的光伏并网发电系统的研究    李春玲

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

我国太阳能发电管理策略研究    钟渝

大功率光伏并网逆变系统研究    马亮

单相光伏并网发电系统的研究与改进    张峥

基于生物网络的光伏并网发电系统研究    王磊

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究与应用    宋玉萍

光伏并网发电的功率平抑控制    邱培春

单相光伏并网发电系统关键技术的研究    张海钰

我国光伏科技及产业最优投资体系研究    汪瑜佩

分布式光伏并网发电系统控制研究    王富卿

户用型并网光伏控制系统研究    陈金凤

三相光伏并网控制系统研究    周洪伟

光伏并网发电系统建模及对配电网电压、网损的影响    谢丽美