超级UPS中光伏发电单元的控制

【摘要】：光伏发电技术作为利用太阳能的重要形式,受到了愈来愈多的关注。光伏单元接入超级UPS可以提升不间断电源系统的环保性。由于光伏输出功率的波动性和随机性,如何使光伏单元适用超级UPS的需求和特点,设计合理功率调控,以提高其捕获的能量是一个值得探讨的问题。论文针对此种应用场合,优化了传统的变步长MPPT算法,并提出了一种变步长的LPPT算法,提高了跟踪速度,并将其应用在了超级UPS系统中。论文第一章给出了光伏电池的模型,介绍了一种光伏阵列输出特性的工程计算方法,对比了几种目前比较常用的MPPT算法,分析了他们的优缺点,之后分析了超级UPS中光伏发电单元的接入需求。论文第二章对变步长最大功率跟踪(MPPT)算法进行了深入分析,从分析算法收敛性的角度分析了传统变步长算法所存在的主要问题,提出了改进的变步长跟踪算法,最后实验证明,改进的变步长算法能在相同跟踪精度的条件下,有效提高MPPT算法的跟踪速度。论文第三章探讨了超级UPS系统中光伏单元的工作模式,重点分析了变步长限定功率跟踪(LPPT)的控制方法,针对电网正常时和掉电时两种不同情况,分析了超级UPS系统中光伏单元的功率流动,并进行了各种情况下光伏单元与其他源配合的模式切换实验,验证了上述的超级UPS中光伏单元的功率调控方式的可行性。论文第四章对论文所做的研究工作进行了总结,并对未来的工作进行了展望。 【关键词】：光伏发电单元 超级UPS MPPT/LPPT
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615;TN86
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 光伏电池的数学模型8-11
• 1.2 最大功率跟踪(MPPT)方法综述11-13
• 1.3 超级UPS中的光伏发电单元13-15
• 1.4 研究内容15-16
• 第2章 应用于超级UPS中光伏发电单元的最大功率跟踪16-42
• 2.1 梯度法变步长MPPT算法的问题16-23
• 2.1.1 收敛性问题16-22
• 2.1.2 不同环境条件下系数A的适应性问题22-23
• 2.2 改进的变步长跟踪算法23-37
• 2.2.1 根据当前光伏电压进行分区域控制的变步长算法23-31
• 2.2.2 根据当前光伏电流进行分段控制的变步长算法31-32
• 2.2.3 误差分析32-37
• 2.3 实验验证37-41
• 2.4 本章小结41-42
• 第3章 超级UPS中光伏发电单元的功率调控42-58
• 3.1 超级UPS中的光伏发电单元的工作模式42-44
• 3.2 变步长限定功率跟踪算法44-50
• 3.3 超级UPS中光伏发电单元的功率流动50-52
• 3.4 实验验证52-57
• 3.4.1 变步长限定功率跟踪算法验证实验52-55
• 3.4.2 超级UPS中光伏发电单元模式切换实验55-57
• 3.5 本章小结57-58
• 第4章 总结与展望58-59
• 参考文献59-63
• 附录(实验平台照片)63-65
• 攻读硕士学位期间发表论文65-66
• 致谢66

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