隨著社會的不斷發(fā)展,化石能源在使用中暴露出越來越多的問題,人類對綠色清潔能源的需求更加迫切。太陽能是一種綠色清潔能源,具有取之不盡用之不竭的特點,光伏發(fā)電是利用光伏電池的光生伏特效應將光能轉化為電能,然后再通過電氣電子設備實現(xiàn)電能轉換與分配的一門技術。現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展為太陽能光伏發(fā)電的應用奠定了重要基礎,利用高性能微處理器,設計一個集成度高穩(wěn)定性好的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。本文首先從太陽能光伏發(fā)電的應用背景和現(xiàn)狀出發(fā),分析了太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展趨勢,明確了該課題的研究意義,然后對光伏并網(wǎng)控制系統(tǒng)的相關技術進行了研究,包括光伏電池的特性、最大功率點跟蹤、并網(wǎng)控制系統(tǒng)的拓撲結構、逆變器控制原理等內(nèi)容。在并網(wǎng)控制的研究中,通過對比分析確定了最大功率點跟蹤方法,通過數(shù)學模型分析確定了電網(wǎng)電壓的鎖相環(huán)方案。文中還借助了Simulink工具對最大功率點跟蹤算法和逆變器進行了仿真。接下來文章從硬件和軟件兩個方面對系統(tǒng)進行了設計,硬件設計包括系統(tǒng)的整體結構設計和硬件電路設計。硬件電路設計主要包括DSP最小系統(tǒng)、ADC采樣電路、過零點檢測電路、驅(qū)動電路、濾波電路等。軟件設計包括主程序設計和... 

【文章來源】：山東工商學院山東省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

中國累計光伏裝機容量在深化改革背景下，《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-2020年）》也明確指出，

究國內(nèi)起步較晚，盡管最近幾年我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢頭較好，但整與國外相比還有一定差距。國內(nèi)的光伏并網(wǎng)控制系統(tǒng)設計大多以單DSP、FPGA 等為核心，而系統(tǒng)的運行速度、穩(wěn)定性以及可擴展性跟芯片有直接關系。文獻[5]設計了一種基于 ARM-CortexM4 的 STM32能配變終端系統(tǒng)；文獻[6,7]以 FPGA 為核心控制器設計了光伏并網(wǎng)發(fā)基于 FPGA 的 SOPC 技術研究已經(jīng)比較成熟，文獻[8]中以 FPGA 為核了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)；文獻[9]提出了一種基于 FPGA 的光伏系統(tǒng)級聯(lián)M 控制策略。光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏電池將太陽能轉化為電能是系統(tǒng)運行的前提。輸出的是直流電不能和電網(wǎng)直接相連，因此需要設置調(diào)整逆變環(huán)節(jié)，為滿足并網(wǎng)要求的交流電，然后再實現(xiàn)并入大電網(wǎng)的目的。圖 1.3 是系統(tǒng)的典型結構框圖，根據(jù)圖中所示，系統(tǒng)的主要結構包括光伏電池路、并網(wǎng)逆變器、控制單元以及電力系統(tǒng)或本地負載等。關于光伏并也主要停留在 DC/DC 變換電路、控制單元、并網(wǎng)逆變器等幾個模塊細介紹：光伏電池 DC/DC變換電路 并網(wǎng)逆變器電力

光伏發(fā)電是一種新型分布式發(fā)電技術根據(jù)系統(tǒng)中儲能電池的配置情況，可調(diào)度式發(fā)電[17]。可調(diào)度式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中類發(fā)電系統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)峰效果相對好些，但控制難度和成本都有所提高，從而限制了不可調(diào)度式并網(wǎng)系統(tǒng)中沒有蓄電池模塊，也更加方便，該類系統(tǒng)的應用范圍也相對下圖 1.5 是可調(diào)度式光伏發(fā)電系統(tǒng)的式光伏發(fā)電系統(tǒng)需要配置蓄電池組作為儲行能量互補，平抑光伏發(fā)電功率的不足[1光照條件充足時，光伏陣列通過控制器向為穩(wěn)定的獨立電源，系統(tǒng)可向左輸出電能現(xiàn)并網(wǎng)運行；當光照條件不滿足時，光伏向變流系統(tǒng)供電，滿足獨立負載用電，當向變流系統(tǒng)供電，給蓄電池組充電。光伏電池 直流配電系統(tǒng)

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學模型研究與分析[J]. 徐維.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2010(10)
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博士論文
[1]太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究[D]. 趙為.合肥工業(yè)大學 2003

碩士論文
[1]基于DSP的無刷直流電機調(diào)速控制系統(tǒng)的研究[D]. 袁世博.西安工程大學 2018
[2]基于FPGA+ARM的分布式電源并網(wǎng)逆變控制器的設計[D]. 童彬彬.安徽理工大學 2017
[3]光伏發(fā)電系統(tǒng)多功能逆變器控制策略研究[D]. 吳雅靜.河北工程大學 2017
[4]中國光伏產(chǎn)業(yè)政策演進及效果評價[D]. 崔文華.中國礦業(yè)大學 2018
[5]基于ARM Cortex-M4的智能采集終端研究設計[D]. 杜珂.山東大學 2016
[6]單相光伏逆變器并聯(lián)控制策略的研究[D]. 明巖.河北工業(yè)大學 2016
[7]基于虛擬同步發(fā)電機的光伏逆變技術研究[D]. 陳毛欣.太原理工大學 2016
[8]基于FPGA+Linux的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 朱超.江蘇科技大學 2016
[9]基于FPGA+ARM構架的三相并網(wǎng)逆變器的設計與實現(xiàn)[D]. 夏家力.湖北工業(yè)大學 2015
[10]基于DSP的可調(diào)度式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的研究[D]. 孫學超.太原理工大學 2015



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