單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)最大功率點(diǎn)的研究與分析.pdf

1、隨著全球能源資源的減少，新能源的開(kāi)發(fā)成為全球共同的焦點(diǎn)。近幾年，光伏發(fā)電的興起給日益緊缺的能源帶來(lái)了新的希望。光伏發(fā)電以其巨大的儲(chǔ)存能量，適用范圍廣、綠色環(huán)保在所有新能源中占有重要的地位。因此，對(duì)光伏系統(tǒng)的研究，對(duì)未來(lái)能源問(wèn)題的解決具有重要的意義和研究?jī)r(jià)值。
　　 本文主要研究光伏發(fā)電系統(tǒng)的可調(diào)度系統(tǒng)的蓄電池充電系統(tǒng)和不可調(diào)度式3KW單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)。主要研究?jī)蓚€(gè)系統(tǒng)MPPT算法的MATLAB仿真和實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)及整個(gè)系統(tǒng)的軟硬

2、件實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)分別為PIC18F23K20和TMS320F2812，軟件環(huán)境為分別為MPLAB和CCStduio 3.3。
　　 首先，論文闡述了蓄電池充電系統(tǒng)的主電路DC/DC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析基于Buck電路和Sepic電路的工作原理和基于半橋PWM的控制模式。設(shè)計(jì)主電路電感、儲(chǔ)能電容參數(shù)，選擇合理的功率開(kāi)關(guān)管，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，在一定輸入光伏電源下能完成對(duì)蓄電池的穩(wěn)定充電。針對(duì)3KW單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)，分

3、析主電路在雙極性PWM控制下工作模式，設(shè)計(jì)輸入平波電容參數(shù)，輸出濾波電感參數(shù)，通過(guò)MATLAB仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，3KW逆變系統(tǒng)能在固定負(fù)載給定下穩(wěn)定工作，且THD＜5％。
　　 其次，本文主要完成光伏系統(tǒng)MPPT算法的研究。針對(duì)光伏蓄電池充電系統(tǒng)，根據(jù)對(duì)蓄電池充電特性的研究結(jié)合主電路工作特性，研究調(diào)節(jié)變器占空比的MPPT算法，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中得到驗(yàn)證其能源利用率可達(dá)90％以上。針對(duì)3KW單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)，研究光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型和工

4、作暫態(tài)特性的基礎(chǔ)上，研究分析傳統(tǒng)MPPT算法的功率電壓法和改進(jìn)型功率電壓法以。通過(guò)對(duì)MPPT算法前級(jí)電路的暫態(tài)分析及電荷流積平衡原理的介紹，提出了流積補(bǔ)償?shù)淖儾介L(zhǎng)擾動(dòng)算法，經(jīng)PI調(diào)節(jié)逆變器負(fù)載給定。通過(guò)MATLAB仿真和實(shí)驗(yàn)表明，該算法具有較好的動(dòng)態(tài)特性和在最大功率點(diǎn)的穩(wěn)定性，且逆變器輸出的交流電流波形質(zhì)量較高。
　　 對(duì)光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)進(jìn)行孤島效應(yīng)研究。研究分析主動(dòng)檢測(cè)法和被動(dòng)檢測(cè)法，把輸出電壓過(guò)壓、欠壓被動(dòng)檢測(cè)法應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)系