光伏并网发电系统的MPPT及孤岛检测新方法的研究

【摘要】：随着全球经济的迅速发展和人口的不断增加,化石能源造成的环境污染和生态失衡等问题成为制约社会经济发展甚至威胁人类生存的严重障碍。新能源应用正成为全球的热点。太阳能资源是最丰富的可再生能源之一,其具有没有污染、没有噪音、维护也比较简单等优点,有很好的发展空间和应用前景,是国际上公认的理想替代能源。 本文详细的分析了太阳能光伏系统的发展现状和基本理论,对并网发电系统的拓扑结构、最大功率点跟踪、控制方法、参数选择、以及孤岛效应问题等方面作了详细的分析和研究。 以TMS320LFDSP2407为核心,实现了主电路、电路保护、信号采集、参数选择等功能,提供了可靠的应用平台。同时在分析现有最大功率跟踪(MPPT)方法的基础上,对现有方法进行了改进,提出了一种新型PWM扰动法的最大功率跟踪方法。通过MATLAB软件仿真对扰动观察法与该方法进行了比较,结果证明:该方法在日照变化和日照稳定情况下获得了比较有效的效果。 全面的介绍和分析了常用的孤岛效应的检测方法,并改进了现有解决方法。最后利用MATLAB进行了仿真,证实了该检测方法对电能质量的影响小,检测简单方便,系统稳定可行。 【关键词】：光伏并网 最大功率点跟踪(MPPT) 孤岛检测 DSP 逆变器
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM614
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-14
• 1.1 课题背景及意义10-12
• 1.1.1 光伏并网发电的重要性10
• 1.1.2 光伏并网发电的优缺点10-12
• 1.1.3 并网发电系统存在的缺陷12
• 1.2 国内外光伏发电发展现状及前景12-13
• 1.3 课题主要研究内容13-14
• 2 光伏并网发电系统理论概述14-22
• 2.1 光伏并网发电系统的基本组成及原理14-19
• 2.1.1 光伏电池组件14-15
• 2.1.2 并网逆变器15-16
• 2.1.3 工频升压变压器16-17
• 2.1.4 控制技术17
• 2.1.5 液晶显示器电路17-19
• 2.2 并网的控制技术19-22
• 2.2.1 并网控制对象19-20
• 2.2.2 逆变器并网控制方法20
• 2.2.3 系统的保护及抗干扰20-22
• 3. 最大功率点跟踪的实现22-41
• 3.1 光伏电池最大功率点跟踪技术22-40
• 3.1.1 光伏电池的等效电路及输出特性22-25
• 3.1.2 太阳电池最大功率点跟踪方法25-31
• 3.1.3 最大功率跟踪算法仿真31-40
• 3.1.4 仿真结果分析40
• 3.2 小结40-41
• 4 孤岛效应检测方法的研究41-50
• 4.1 孤岛效应概念及检测标准41-42
• 4.2 孤岛效应的国际通行标准42
• 4.3 孤岛检测方法42-45
• 4.3.1 被动式检测方法43-44
• 4.3.2 主动式检测方法44-45
• 4.4 孤岛分析45-49
• 4.4.1 孤岛检测流程图及仿真分析46-49
• 4.5 本章总结49-50
• 5. 基于DSP 的并网发电系统设计50-63
• 5.1 光伏并网发电系统设计50
• 5.2 基于DSP 的控制电路设计50-51
• 5.3 逆变器控制方案的选取51-52
• 5.4 仿真分析52-53
• 5.5 信号检测及处理53-57
• 5.5.1 直流量的采样及处理53-55
• 5.5.2 交流量的采集及处理55-56
• 5.5.3 电网电压同步信号的采集过程56-57
• 5.6 光伏并网发电系统软件设计57-60
• 5.6.1 系统程序流程图57-58
• 5.6.2 定时器中断子程序58-60
• 5.7 软件锁相环的设计过程60-62
• 5.7.1 软件锁相环的实现60-62
• 5.8 小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-66
• 作者简历66-68
• 学位论文数据集68-69

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