【摘要】：近年來(lái),隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)能源的需求量日益增加,能源危機(jī)和環(huán)境惡化問(wèn)題日益凸顯,開(kāi)發(fā)新能源刻不容緩。太陽(yáng)能作為一種極具發(fā)展?jié)撃艿目稍偕茉?逐步走進(jìn)了人們的視野。當(dāng)前對(duì)太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用有很多種,其中具有發(fā)展前景的就是光伏發(fā)電,其中分布式光伏發(fā)電由于其電壓等級(jí)低,靠近負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)成為人們研究的重點(diǎn)。本文對(duì)并網(wǎng)發(fā)電進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,設(shè)計(jì)了一種10kW光伏并網(wǎng)式發(fā)電系統(tǒng)并著重分析了并網(wǎng)逆變器的控制策略。首先,本文介紹了光伏發(fā)電研究的意義及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,分析了光伏電池的電池特性,在此基礎(chǔ)上對(duì)光伏電池進(jìn)行了仿真分析,并重點(diǎn)研究了幾種最大功率跟蹤的方法,提出了一種改進(jìn)的MPPT。設(shè)計(jì)了DC-DC升壓模塊和DC-AC逆變模塊。其中前級(jí)DC-DC采用了雙Boost升壓電路為后級(jí)提供穩(wěn)定的電壓,后級(jí)DC-AC模塊列舉了并網(wǎng)逆變器的類型,并確定了三相并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在abc、αβ、dq三個(gè)坐標(biāo)系下分別建立了并網(wǎng)模式下的數(shù)學(xué)模型,重點(diǎn)分析比較了電壓矢量控制和直接功率控制兩種控制策略,在電壓矢量控制策略中設(shè)計(jì)了一種基于二階廣義積分的鎖相環(huán)并對(duì)其進(jìn)行仿真研究,比較了傳統(tǒng)鎖相與廣義積分鎖相的優(yōu)缺點(diǎn),完成了逆變器的設(shè)計(jì),通過(guò)仿真對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。最后,確定了整個(gè)系統(tǒng)的核心采用STM32F051單片機(jī),設(shè)計(jì)了整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)器件的型號(hào)和參數(shù),完成了驅(qū)動(dòng)電路,電流電壓采樣電路、輔助電源等電路的硬件設(shè)計(jì)和整體軟件實(shí)現(xiàn)框圖,為以后太陽(yáng)能改進(jìn)和成品的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:In recent years, with the development of society, the demand for energy is increasing day by day, the energy crisis and environmental deterioration are increasingly prominent, so it is urgent to develop new energy. As a kind of renewable energy with great potential, solar energy has gradually come into people's view. At present, there are many kinds of solar energy development and utilization, among which photovoltaic power generation has the prospect of development, and distributed photovoltaic generation has become the focus of research because of its low voltage level, close to the load and so on. In this paper, a 10kW photovoltaic grid-connected generation system is designed and the control strategy of grid-connected inverter is analyzed. First of all, this paper introduces the significance of photovoltaic research and its development status at home and abroad, analyzes the characteristics of photovoltaic cells, then simulates the photovoltaic cells, and focuses on several methods of maximum power tracking. An improved MPPT is proposed. DC-DC booster module and DC-AC inverter module are designed. The former DC-DC uses double boost circuit to provide stable voltage for the back stage, the latter DC-AC module enumerates the types of grid-connected inverter, and determines the topology of three-phase grid-connected inverter. Mathematical models of grid-connected mode are established in three coordinate systems of abcand 偽 尾 -dq, respectively. Two control strategies, voltage vector control and direct power control, are analyzed and compared. In the voltage vector control strategy, a phase-locked loop based on second-order generalized integral is designed and simulated. The advantages and disadvantages of traditional phase-locked loop and generalized integral phase-locked loop are compared, and the inverter is designed. It is verified by simulation. Finally, the core of the whole system is determined to adopt STM32F051 single chip microcomputer, the model and parameters of the whole power system device are designed, the hardware design and the whole software block diagram of the driving circuit, the current and voltage sampling circuit and the auxiliary power supply circuit are completed. For the future solar energy improvement and the realization of finished products laid the foundation.
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM615;TM464

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊思俊;;光伏并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓同頻同相的技術(shù)實(shí)現(xiàn)[J];微處理機(jī);2017年01期

2 李丹;茅大鈞;李平;劉國(guó)建;;光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的MPPT及孤島檢測(cè)技術(shù)研究[J];能源與節(jié)能;2017年02期

3 黎可;;我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究[J];機(jī)電信息;2014年24期

4 胡云巖;張瑞英;王軍;;中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J];河北科技大學(xué)學(xué)報(bào);2014年01期

5 吳耀;龐科旺;;解耦雙同步參考坐標(biāo)系鎖相環(huán)仿真研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2013年32期

6 洪小圓;呂征宇;;基于同步參考坐標(biāo)系的三相數(shù)字鎖相環(huán)[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2012年11期

7 孔飛飛;袁鐵江;晁勤;李建林;朱鑫;;基于二階廣義積分的變流器電網(wǎng)同步法[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2012年12期

8 杜亮;蘇蓓蓓;;太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)研究[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2011年23期

9 鄭征;王聰;孔德寧;;三相PWM整流器直接功率控制的仿真研究[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2011年06期

10 Michael Frisch;Ern Temesi;韓軍;陳道杰;;最新高效率光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及功率器件介紹[J];變頻器世界;2009年03期

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1 曹太強(qiáng);光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2011年

2 劉飛;三相并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行控制策略[D];華中科技大學(xué);2008年

3 張宇;三相逆變器動(dòng)態(tài)特性及其并聯(lián)系統(tǒng)環(huán)流抑制的研究[D];華中科技大學(xué);2005年

4 彭力;基于狀態(tài)空間理論的PWM逆變電源控制技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2004年

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4 沈瑤;多能互補(bǔ)微網(wǎng)綜合建模及運(yùn)行特性分析[D];湖南大學(xué);2012年

5 高俊營(yíng);小型并網(wǎng)光伏逆變器綜合控制策略研究[D];華北電力大學(xué);2013年

6 吳春華;基于ARM和uClinux的嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)建研究[D];浙江大學(xué);2004年

7 周廷;PWM光伏逆變電源DC-DC電路及最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)的研究[D];山東大學(xué);2006年

8 張洪亮;并網(wǎng)型單相光伏逆變器的研究[D];山東大學(xué);2007年

9 劉慧;大功率三相逆變器控制與并聯(lián)技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2008年

10 楊文杰;光伏發(fā)電并網(wǎng)與微網(wǎng)運(yùn)行控制仿真研究[D];西南交通大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：2138207