多支路最大功率跟踪的光伏并网研究

【摘要】：当前，世界能源形势紧迫，开发可再生能源已成为全球保障能源安全的重要措施，其中太阳能资源储量丰富并且洁净，所以被广泛使用。太阳能光伏方阵的输出特性受外界环境因素如光照、温度等影响，为了跟踪太阳能光伏方阵输出功率的最大点，实现光伏方阵和负载的匹配，常在光伏系统中加入最大功率跟踪器。本文主要研究的是用于小型并网光伏系统的多支路最大功率跟踪器。 多支路最大功率跟踪型并网逆变器能够最大限度地利用太阳能、克服支路间功率失配所带来的系统整体效率较低的缺点，并可最大限度的减少系统受单支路故障的影响，具有广阔的应用前景。本文首先分析了各种最大功率跟踪算法的优缺点，然后进行Matlab仿真和实验分析，最后采用了一种简单的适合多支路最大功率跟踪的算法。 本文设计的3kW双支路最大功率跟踪器的光伏并网系统，各支路光伏阵列的MPPT相互独立,充分利用了能量，提高了系统的转化率，然后进行了仿真。最后系统采用数字信号处理器TMS320F2812作为控制芯片，实现了数字控制方案，并搭建实验平台，达到了前级双支路分别实现MPPT的实验，在双环控制方式的作用下稳定了前后两级，并且有效实现并网。 实验证明：本文提出的多支路最大功率跟踪的光伏并网型电路的思路、软件设计方案、硬件设计方案是切实可行的。 【关键词】：光伏并网 最大功率跟踪 多支路 逆变器 TMS320F2812
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 世界能源问题与光伏发电9
• 1.2 国内外光伏发电发展现状及趋势9-11
• 1.3 本课题的研究意义和研究内容11-14
• 第2章 光伏 MPPT算法和DC/DC电路的研究14-36
• 2.1 引言14
• 2.2 光伏电池原理及特性14-21
• 2.2.1 光伏电池原理14-15
• 2.2.2 光伏电池的特性15-17
• 2.2.3 光伏电池数学模型17-19
• 2.2.4 光伏电池仿真模型19-21
• 2.3 最大功率跟踪原理21-28
• 2.3.1 常用最大功率跟踪算法22-25
• 2.3.2 模糊控制方法原理介绍25-26
• 2.3.3 MPPT模糊控制算法的研究26-28
• 2.4 DC/DC变换器研究28-32
• 2.4.1 Boost电路分析28-30
• 2.4.2 Boost 电路的小信号建模分析30-32
• 2.4.3 PWM脉宽调制的建模32
• 2.5 单支路MPPT算法仿真分析32-35
• 2.5.1 标况下仿真分析32-33
• 2.5.2 在光照强度的不同环境下的的仿真分析33-34
• 2.5.3 电池阵列温度不同环境下的仿真分析34-35
• 2.6 本章小结35-36
• 第3章 多支路光伏发电并网运行设计36-49
• 3.1 多支路MPPT的并网逆变器36-37
• 3.2 系统的整体结构37-38
• 3.3 并网逆变器控制方法设计38-40
• 3.4 多支路并网型最大功率跟踪电路仿真40-48
• 3.4.1 单支路2kW光伏电路并网仿真波形40-43
• 3.4.2 双支路并网型最大功率跟踪器的仿真43-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第4章 系统软硬件设计49-59
• 4.1 系统硬件的设计49-55
• 4.1.1 Boost变换器参数设计49-51
• 4.1.2 逆变器参数与采样电路的设计51-53
• 4.1.3 驱动电路的设计53-55
• 4.2 系统软件设计55-58
• 4.2.1 TMS320F2812(DSP)性能简介55-56
• 4.2.2 系统软件框架设计56-58
• 4.3 本章小结58-59
• 第5章 系统实验研究59-72
• 5.1 前级单支路光伏MPPT加Boost电路实验结果分析59-61
• 5.2 前级双支路光伏MPPT加Boost电路实验结果分析61-62
• 5.3 后级单环的实验结果分析62-69
• 5.3.1 带宽相同电压不相同62-66
• 5.3.2 电压相同带宽不相同66-69
• 5.4 后级双环的实验结果分析69
• 5.5 系统总的实验结果分析69-70
• 5.6 实验样机实物照片70-71
• 5.7 本章小结71-72
• 结论72-73
• 参考文献73-76
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果76-77
• 致谢77-78
• 作者简介78

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

小功率光伏并网逆变器控制系统的设计    李进国,金新民

基于DSP的光伏并网发电系统数字锁相技术    蒋燕君;张超;何湘宁;

光伏并网逆变器的研究    魏伟;许胜辉;

对“十二五”加快电力发展方式转变的思考    王信茂;

基于MATLAB的光伏电池通用数学模型    王长江;

多路并网光伏发电系统的仿真与分析    程军照;李澍森;张腾飞;

光伏发电接入微网运行控制仿真研究    杨文杰;曾德容;

光电隔离器6N137的特性和应用    邵晖，舒嵘

IR2110驱动电路的优化设计    张明;章国宝;

基于P-N结的太阳能电池伏安特性的分析与模拟    任驹;郭文阁;郑建邦;

多支路并网型光伏发电最大功率跟踪器的研究    陈兴峰

5kW光伏并网逆变器的研究    梁雪峰

永磁直驱风力发电系统的模拟仿真及MPPT方法研究    李扬

新型太阳能发电系统的开发与研究    李然

双级式光伏并网逆变器的研究    魏延杰

城市路口多相位智能交通信号控制    周力;王冠凌;

模糊自整定PID在温室控制系统中的应用    牟淑杰;

互联电力系统AGC的模糊和遗传控制算法    徐少川,陈雪波,李小华

太阳电池基本参数的实验与分析    钟水库;刘长青;沈晓明;

基于FPGA的精跟踪系统实验研究    曹阳;黎明;赵明富;罗彬彬;

光伏模拟器的设计及仿真验证    杨文燮;胡仁杰;卢志伟;

三结GaAs太阳电池的I-V特性研究    杨亚丽;陈国鹰;郭丽斌;高慧;

飞机自动着陆的模糊控制系统设计    李爱军,沈毅,章卫国

PID专家控制器在温控系统中的应用    魏红昀,邓忠华,魏晴昀

基于模糊控制的智能风力发电机机舱控制    王海军;董海鹰;

二自由度交流磁轴承参数自整定模糊PID控制器研究    王雷;朱熀秋;陈艳;

热保护器检测炉模糊-PI双模控制研究    毛艳;唐朔;

基于模糊PID算法的电火花加工伺服控制器的设计    陈继明;刘永红;仉志华;

基于模糊算法的微创手术机器人驱动器控制研究    宁祎;高枫;

基于Fuzzy-PI双模控制的控制系统    苏涛;姚凯学;龙意忠;

光电隔离器6N137和6N136的使用    张超;孟宪军;

面向热工过程的分层多变量模糊预测控制研究    王武;董海鹰;

基于Fuzzy-PI双模控制的控制系统    苏涛;姚凯学;

模糊自适应PID控制器在燃油退火炉温度控制系统中的应用    曹亚玲;孙太国;李言;杨静;

基于非线性模型的船舶操纵运动的模糊控制系统研究    丁琳;刘清;

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究    汪木兰

基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究    张红兵

双离合器式自动变速器控制品质评价与优化    张建国

硫化镍矿选矿过程模型及优化策略研究    王云峰

太阳能级硅（SOG-Si）光伏电池中多孔硅吸杂工艺及其神经网络分析方法研究    张彩珍

新型PID模糊控制器的结构分析及应用研究    李庆春

促进我国智能电网发展的政府责任分析    张刚

群体智能优化的计算模式和方法研究与应用    王学厚

永磁球形电动机动力学解耦控制及通电策略研究    郭辰

基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究    冯小冬

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

太阳能光伏发电单相并网逆变器研究    李本元

小型风机并网逆变器研究    马记

注塑机械手控制系统设计研究    丁鉴彬

气垫式流浆箱智能解耦控制系统    徐玉颖

自动定容压机控制系统的设计与实现    王明利

基于PLC与模糊PID的混凝投药复合控制系统的研究    李翠云

基于DSP和模糊PID的稳定平台的设计    陈猛

嵌入式动力定位控制器的设计与实现    袁瑞琴

基于Matlab的组合风速建模与仿真    杨之俊;

国内外光伏发电的新进展    昌金铭;

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

直驱式风电变流器Boost多支路移相控制    付勋波;张雷;鄂春良;许洪华;

风力发电机、变流器及其低电压穿越概述    赵栋利;胡书举;赵斌;许洪华;

关于滤波电感的设计探讨    高红星;胡义军;张镜照;

反向PN结的屏蔽效应研究    黄伟其

直驱风力发电系统MPPT控制方法的研究    鲁闯;朱东柏;沈中元;刘密富;张小新;

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

一种新的基于DSP的高精度UPS锁相技术    马学军,陈息坤,康勇

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;

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

单相/三相逆变器的数字单周期控制研究    蒋真

双输入Buck变换器的单周期控制    杨东升

多支路并网型光伏发电最大功率跟踪器的研究    陈兴峰

基于单周期控制的三相高功率因数整流器研究    弓振宇

太阳能光伏发电系统的研究    孔娟

单极性移相控制双向电压源高频环节逆变器研究    宋海峰

可并网正弦波PWM高效光伏逆变器的研究（DC-AC部分）    苗骞

基于输出参数的光伏系统最大功率点跟踪控制的研究与实现    杜琳

基于ZIGBEE的井下无线监控网络的研究与开发    熊振华

高压变频调速系统控制单元的研制    熊卿

改进的电导增量法在光伏系统MPPT中的应用    蔡明想;姜希猛;谢巍;

采用最大功率点跟踪的光伏并网逆变器研究    王飞,余世杰,苏建徽,沈玉梁

太阳能最大功率跟踪技术的研究    侯聪玲;吴捷;

太阳能最大功率跟踪技术的研究    侯聪玲;吴捷;

具有TMPPT功能的数字式光伏水泵系统的设计    郑诗程,苏建徽,沈玉粱,余世杰

光伏电池输出特性与最大功率跟踪的仿真分析    禹华军,潘俊民

太阳能最大功率跟踪技术研究    侯聪玲;

基于PIC单片机控制的太阳能光伏系统    郭亚男;张洋;韩波;李胜利;

基于改进MPPT算法的光伏发电最大功率跟踪系统    何薇薇;熊宇;杨金明;黄焯兴;

具有MPPT功能的太阳能光伏充电器    韩文颖;陈爱国;

并网太阳能光伏发电系统最大功率跟踪技术研究    傅家祥;

对昆明电网光伏并网发电的一些思考    邹贤;王琳;

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;

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    

太阳能光伏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;

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;

光伏：2012年产值有望达到500亿    刘辉张民强 记者 赵晓强

测绘助推江西新余光伏产业发展    李叶青　胡婷然

太阳能光伏产业盛事将在上海举办    朱培

节能减排促我省光伏产业发展    记者 芦瑞

新余抢占光伏产业世界制高点    记者 徐国平

国产装备托起光伏产业    本报记者 左丹

光伏产业洗牌“过冬”    本报记者 陈玮英

中国光伏产业亟待走出挣小钱窘境    记者 胡亮

昆明奠基全球光伏产业制高点    首席记者 肖宇辉

锦州光伏产业发展呈现喜人态势    本报记者 张继锋

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

基于Z源网络的光伏并网逆变系统的研究    刘鸿鹏

我国太阳能光伏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

中国太阳能光伏产业政策效应研究    袁见

太阳能光伏产业链垂直一体化构建研究    耿亚新

战略性新兴产业链构建整合研究    袁艳平

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

光伏多晶硅原料国际价格形成机制研究    余杨

光伏并网系统最大功率跟踪及反孤岛运行控制方法研究    曹建博

多支路最大功率跟踪的光伏并网研究    聂静

光伏并网发电的功率平抑控制    邱培春

我国光伏科技及产业最优投资体系研究    汪瑜佩

政策工具视角的中国光伏产业政策文本内容分析    赵丽莉

耀皮公司光伏玻璃产品发展战略研究    张旭

单相光伏并网发电系统的研究与改进    张峥

户用型并网光伏控制系统研究    陈金凤

大功率多重化光伏控制器的研究    刘文晋

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