首页 > 88必威

光伏发电最大功率跟踪技术及并网系统研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 04:20:03
热度:

光伏发电最大功率跟踪技术及并网系统研究【摘要】:随着世界范围内能源短缺和严重的环境污染,寻找新型可再生能源具有重要的意义。太阳能因其无污染、随处可得而得到了广泛的关注,其中光伏发电

【摘要】:随着世界范围内能源短缺和严重的环境污染,寻找新型可再生能源具有重要的意义。太阳能因其无污染、随处可得而得到了广泛的关注,其中光伏发电成为太阳能利用的重要方式和发展趋势。论文以3kW非隔离单相光伏并网逆变器为研究对象,分析了光伏电池建模方法、MPPT技术和光伏并网控制技术。 首先,论文研究了国内外光伏发电的背景意义和发展现状,分析了光伏发电系统的工作原理和电路拓扑,最终选择了两级式非隔离结构,前级DC/DC变换器选用了Boost电路,后级DC/AC变换器采用全桥电路。重点分析了光伏电池的原理和输出特性,研究了太阳能电池参数的计算方法,应用不同的电池模型进行Matlab仿真研究。改进的工程电池模型能够模拟局部阴影或不均匀光照情况下光伏电池阵列可能出现的功率突降和多峰值特性情况。其次,系统分析了常见的MPPT控制方法,对扰动观察法和电导增量法进行了详细的讨论,包括对采样时间和扰动步长等关键参数的分析,由于基本MPPT方法在局部阴影多峰值时会出现无法跟踪的情况,因此提出了一种改进PSC-MPPT方法,并进行仿真验证。最后,在研究光伏并网逆变器常见控制策略的基础上,论文选择采用重复控制结合PI双闭环控制的方法,使系统具有PI控制的快速响应特性又具有重复控制较好的稳态性能。 研制了一台3kW光伏并网逆变器样机,进行系统软件设计和主功率板及控制板电路硬件设计,选择DSP28335和ARM2132作为控制芯片,对样机进行调试和实验,实验结果验证了控制方法的可行性。 【关键词】:光伏并网逆变器 光伏电池建模 MPPT 局部阴影 双环控制 重复控制
【学位授予单位】:南京理工大学
【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7-10
  • 1 绪论10-15
  • 1.1 光伏发电的背景及意义10
  • 1.2 光伏发电的国内外研究现状与趋势10-12
  • 1.2.1 国外光伏发电的研究现状和趋势10-12
  • 1.2.2 国内光伏发电的研究现状和趋势12
  • 1.3 光伏发电技术研究的热点和主要问题12-13
  • 1.4 论文的选题意义和研究内容13-15
  • 2 光伏并网系统的整体设计与研究15-24
  • 2.1 离网光伏发电系统15
  • 2.2 并网光伏发电系统15-19
  • 2.2.1 并网光伏系统的体系结构15-17
  • 2.2.2 光伏并网逆变器的电路拓扑17-19
  • 2.3 混合光伏发电系统19
  • 2.4 本课题光伏并网系统的整体设计19-23
  • 2.4.1 前级DC/DC变换器的分析与研究20-21
  • 2.4.2 后级全桥电路的分析与研究21-23
  • 2.5 本章小结23-24
  • 3 光伏电池建模和MPPT技术研究24-53
  • 3.1 太阳能光伏电池的分类和原理24-26
  • 3.1.1 太阳能光伏电池的分类24-25
  • 3.1.2 太阳能光伏电池的工作原理25
  • 3.1.3 太阳能光伏电池的工作特性25-26
  • 3.2 太阳能光伏电池的建模与仿真26-34
  • 3.2.1 太阳能光伏电池的单指数模型27-28
  • 3.2.2 太阳能光伏电池的双指数模型28-29
  • 3.2.3 太阳能光伏电池局部阴影的多峰值模型29-30
  • 3.2.4 太阳能光伏电池的工程模型30-31
  • 3.2.5 太阳能光伏电池的仿真分析31-34
  • 3.3 常见MPPT算法的研究与仿真34-47
  • 3.3.1 MPPT控制技术的原理与应用34-36
  • 3.3.2 开环间接控制法36
  • 3.3.3 闭环自适应直接控制法36-47
  • 3.3.4 MPPT技术的结构分析47
  • 3.4 PSC-MPPT技术的研究47-48
  • 3.5 改进MPPT算法的提出和仿真48-52
  • 3.6 本章小结52-53
  • 4 光伏并网逆变器的控制策略研究与设计53-68
  • 4.1 光伏并网逆变器并网要求和控制目标53-54
  • 4.2 光伏并网逆变器的控制方法分析54
  • 4.3 光伏并网逆变器的控制策略建模与设计54-60
  • 4.3.1 光伏并网逆变器的单电流环数学模型54-55
  • 4.3.2 电网电压前馈补偿器设计55-56
  • 4.3.3 光伏并网逆变器的电压电流双闭环数学模型56-57
  • 4.3.4 PI参数设计与实现57-60
  • 4.4 重复控制理论及在光伏并网控制中的应用60-62
  • 4.4.1 重复控制理论60-62
  • 4.4.2 基于重复控制与PI控制混合控制技术的双闭环系统研究62
  • 4.5 光伏并网逆变器控制的仿真分析62-67
  • 4.5.1 光伏并网逆变器单电流环仿真62-63
  • 4.5.2 重复控制与PI控制混合技术仿真63-64
  • 4.5.3 光伏并网逆变器电压电流双闭环仿真64-65
  • 4.5.4 光伏并网系统仿真65-67
  • 4.6 本章小结67-68
  • 5 光伏并网系统的软硬件设计68-80
  • 5.1 光伏并网系统主功率硬件电路的设计68-71
  • 5.1.1 Boost电路的参数设计68-69
  • 5.1.2 全桥电路的参数设计69-71
  • 5.2 光伏并网系统外围硬件电路的设计71-75
  • 5.2.1 控制芯片DSP28335和ARM2132的选择71-72
  • 5.2.2 IPM隔离驱动电路的设计72
  • 5.2.3 系统保护电路和DSP调理电路的设计72-73
  • 5.2.4 电压电流采样电路设计73-75
  • 5.3 光伏并网系统的软件设计75-79
  • 5.3.1 系统主程序75
  • 5.3.2 A/D采样与滤波模块75-76
  • 5.3.3 eCAP模块76-77
  • 5.3.4 SPWM模块77
  • 5.3.5 MPPT控制模块77-78
  • 5.3.6 通讯模块78
  • 5.3.7 PI调节器模块78-79
  • 5.4 本章小结79-80
  • 6 实验结果和分析80-89
  • 6.1 驱动电路实验80-82
  • 6.2 最大功率点跟踪技术实验分析82-86
  • 6.2.1 单峰值基本MPPT实验82-85
  • 6.2.2 多峰值PSC-MPPT的实验85-86
  • 6.3 光伏并网系统实验分析86-88
  • 6.3.1 基于重复PI混合控制的并网实验86-87
  • 6.3.2 电压电流双闭环并网实验87-88
  • 6.4 本章小结88-89
  • 7 总结与展望89-90
  • 7.1 总结89
  • 7.2 前景与展望89-90
  • 致谢90-91
  • 参考文献91-94


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

国内外光伏发电的新进展    昌金铭;

采用PID和重复控制的逆变器波形控制策略    孙朝晖;吴浩伟;方斌;耿攀;

基于状态反馈控制和重复控制的逆变电源研究    张凯,康勇,熊健,陈坚

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;

全球能源市场在经济衰退与复苏中加速结构性调整——《BP世界能源统计2010》解析    王立敏;

太阳能光伏发电是理想的可再生能源    狄丹;

瞬时值电流控制逆变技术比较    陈东华,谢少军,周波

我国太阳能光伏产业发展形势和思考    赵玉文

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

局部阴影条件下光伏模组特性的建模与分析    刘邦银;段善旭;康勇;

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

光伏并网发电系统关键技术研究    郭勇

单相数控光伏并网发电系统的研究    刘传洋

支持向量机回归算法预测局部遮阴光伏发电系统最大功率    赵丹

局部阴影条件下基于模糊控制的光伏阵列重构系统的研究    庞志超

230W两级式光伏并网逆变器的研究    黄建刚

光伏系统不均匀光照下最大功率点跟踪研究    雷蕾

3KW单相非隔离型光伏并网逆变器的研究    崔龙彬

单相逆变器重复控制和双环控制技术研究    李俊林

SPWM逆变器带极点配置的重复控制研究    田斌

1kW具有零电流关断功能的并网逆变器的研制    陈厚岩

太阳能供电与半导体制冷箱的设计    张曦;

太阳辐射量与光伏系统优化设计软件    杨金焕;葛亮;

光伏系统设计思路及注意事项    王润波;

大型集中并网光伏电站硬件设计要求及安全保护    王志刚;龙维绪;崔海昱;邓菊莲;刘祖明;廖华;涂洁磊;

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;

光伏模拟器的设计及仿真验证    杨文燮;胡仁杰;卢志伟;

改进GM(1,1)残差修正模型在光伏发电量短期预测中的应用    贺琳;李英姿;

浅析风光互补发电系统    尹静;张庆范;

太阳能光伏阵列的温度与红外特性分析    王培珍;

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;

The Application Study of Multi-level Inverter in the PVMS    

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;

基于ARM7与CC2530的光伏汇流箱的设计    马立军;张云贵;王金锋;潘秋娟;郭艳鹏;

新型单级Buck—Boost光伏逆变器的研究    吴铁洲;柏祎山;周杨;吴麟章;

基于重复控制的逆变器并联技术    亓迎川;胡荣强;

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;

洁净能源发电装置的研究与设计    高金波;刘畅;

单级式光伏发电系统最大功率点跟踪控制策略    赵国强;宋占魁;

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

有机基太阳能电池中有序结构材料及其界面和性能    杨志胜

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

可再生能源发电政策与环境效益分析方法研究    秦湘灵

基于LCL滤波器的单相并联有源滤波器控制技术研究    唐诗颖

微网系统的运行优化与能量管理研究    张颖媛

微电源并网同步检测与定功率输出控制技术研究    龚宇雷

电力市场和节能调度环境下电力系统调度与安全问题的研究    易仕敏

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

小型风机并网逆变器研究    马记

光伏并网发电系统的MPPT及孤岛检测新方法的研究    于希洋

基于GPRS的河套平原灌区水资源数据监测系统的应用研究    房永亮

光伏并网逆变系统的研究及应用    李明

光伏发电系统最大功率点跟踪算法研究及实现    黄克亚

模糊控制在光伏最大功率追踪预测中的应用与研究    陈亚峰

光伏水泵系统控制策略研究    陈广华

小型单相并网风力发电变流器的研究    冯其塔

HIT太阳电池硅片处理及复合透明导电膜的研究    王淑珍

我国和世界光伏发电技术、产业、市场发展情况比较    时璟丽;

国际可再生能源最新动态    钱伯章;

中国光伏产业发展    孙玉星;杨宏;苏乘风;

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

人类理想的新能源——太阳能发电    陈幼松

单周控制的三相PWM逆变器仿真研究    陈贤明;吕宏水;刘国华;王伟;朱晓东;

基于PID控制和重复控制的正弦波逆变电源研究    高军,黎辉,杨旭,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

逆变器数字多环控制技术研究    李俊林,熊健,康勇

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;

单级高频链逆变技术研究    李伟

太阳能光伏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

光伏阵列故障状态的识别研究    王培珍

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

光伏并网发电系统关键技术研究    郭勇

带逆变器负载的直直变换器的设计    卢旭倩

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

基于重复控制技术的数字式逆变电源的研究    游志青

数字式能量回馈系统的研究    柳鹏

基于DSP的电源数字控制研究    李春燕

推挽正激及其软开关电路的研究与实现    戴卫力

单级式并网型光伏发电系统用逆变器的研究    焦在强

单相逆变器重复控制和双环控制技术研究    李俊林

光伏并网/独立供电两用逆变电源的研究    吴杰

负载获得最大功率问题及推论    李月华!天津

最大功率是指什么?    陈功;

对一道电工基础习题的辨析    陈旭昌;

中国研发出世界最大功率LED光源    

中国研发出世界最大功率LED光源    章从福;

“电路允许最大功率”题切入点    钟浩然;

负载获取最大功率分析及计算    徐丽艳

新车报价    

《中国新时代》杂志2006年度豪华商务轿车评选候选车型    

中国研发出世界最大功率LED光源并掌握封装技术    

风光柴互补发电系统最大功率控制策略研究    冯乾;赵沛坤;梁俊霞;朱安西;施辉伟;朱炯;涂洁磊;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

太阳能与市电并联供电之LED交通号志系统研制    赵贵祥;李仁豪;严坤龙;

变速恒频风力发电机组的最大功率捕获的控制策略研究    杜志伟;赵峰;杜晓亚;

大功率CO_2激光切割技术的发展    陈传梁;

优秀中国式摔跤运动员无氧代谢能力特征研究    张茂林;

大功率扬声器与功率有关的若干问题    俞锦元;

优秀武术散打运动员无氧代谢能力特征的研究    赵光圣;高炳宏;郭玉成;

一种基于电缆高速数据传输中同步技术的DSP实现    李春红;顾亚平;孙海信;查雨;

电阻率CT技术应用研究    朱文仲;冷元宝;赵志忠;王锐;

光辉岁月——标致307    本报记者 贾琼

你将给爱车付出多少钱 主流车养车费用揭秘    钱龙

超级跑车竞升级    Joan

中国汽车市场迈入“T”时代    吕磊

2.0黄金排量谁主天下    本报记者 张震

四大厂商争宠家用MPV市场    张涵

湘机将制造我国最大功率防爆电机    杨勋 唐树勋

谁是香饽饽,谁是鸡肋    本报记者 陈学柳

LM4766+NE5532 Hi-Fi功放制作    南京 占胜峰

东风柴发实现历史新跨越    记者 常红 通讯员 王桥

光伏水泵系统及其控制的研究    苏建徽

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

电力系统静态电压稳定性快速评估方法研究    王亮

汽车制动能量回收系统的研究    万里翔

固体氧化物燃料电池新型阴极材料及在单室结构中的应用    魏波

感应耦合电能传输系统能效特性的分析与优化研究    夏晨阳

拳击下肢专项力量特征研究及训练辅助器械的研制    苏彦炬

采用智能天线和功率控制的Ad Hoc网络MAC协议的研究    范军

高频感应加热电压型逆变器功率控制研究    张智娟

不确定性条件下风电场有功功率控制方法研究    张珍珍

风光互补发电系统最佳功率点跟踪的研究    崔杏杏

左云风电场风机最大功率的跟踪控制方法及应用    张鹏

永磁直驱式风力发电机组的最大功率跟踪算法研究    道日娜

风光互补发电系统在高速公路中的应用研究    刘学

支持向量机回归算法预测局部遮阴光伏发电系统最大功率    赵丹

5KW光伏并网发电系统的设计及其控制系统的研究    廖红伟

基于单周期控制的风力发电最大功率追踪控制策略研究    林震

光伏并网发电系统MPPT及控制策略的研究    吴伟标

离网型风光互补发电系统控制器的研究与设计    陶海亮

光伏发电系统中最大功率追踪控制研究    张群

Baidu
map