近年來,我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展,現(xiàn)代化水平逐步提高,環(huán)境問題和能源供應(yīng)問題也日益顯著。在此背景下,以太陽能、風能為代表的清潔能源替代傳統(tǒng)化石燃料的能源體系已成為我國研究的焦點。光伏發(fā)電是將太陽光輻射能轉(zhuǎn)化為電能,主要優(yōu)點是其資源豐富,轉(zhuǎn)化無污染,可以緩解傳統(tǒng)能源緊張問題和發(fā)電帶來的環(huán)境污染問題。光伏技術(shù)的研究現(xiàn)已從離網(wǎng)系統(tǒng)進入并網(wǎng)階段,但在遠離大電網(wǎng)地區(qū)還不能將光伏系統(tǒng)與公共電網(wǎng)相連。所以對帶有儲能裝置的光伏發(fā)電系統(tǒng)進行研究,可解決偏遠地區(qū)輸電困難和農(nóng)耕地區(qū)用電困難問題。綜上,提出本文研究課題3kWp戶用光儲發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。本文首先闡述了光伏產(chǎn)業(yè)國內(nèi)外發(fā)展前景,并以戶用型光儲發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀為基礎(chǔ),提出了針對家用負載的光儲發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計方案。根據(jù)設(shè)計流程及預(yù)期目標,系統(tǒng)整體設(shè)計包括:估算系統(tǒng)容量,確定光伏電池和蓄電池型號及數(shù)量,并提出儲能和逆變部分的單元結(jié)構(gòu)設(shè)計思路。其次,本文闡述光伏電池和儲能系統(tǒng)工作原理和相關(guān)特性,并在分析了常用的最大功率點跟蹤算法及蓄電池的充電控制策略的基礎(chǔ)上,提出了應(yīng)用于Boost電路中的防“誤判”占空比擾動觀察法和四階段充電控制法,并在Matlab/Simuli... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
1 前言
    1.1 研究目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外光伏研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)光伏研究發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 戶用型光儲發(fā)電技術(shù)研究
    1.4 課題主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案
    2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計要求
    2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案
        2.2.1 戶用型光儲系統(tǒng)容量估算
        2.2.2 光伏電池板計算及選型
        2.2.3 蓄電池容量計算與選型
        2.2.4 光伏控制器設(shè)計思路
        2.2.5 光伏逆變器設(shè)計思路
    2.3 系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)指標
    2.4 本章小結(jié)
3 光伏電池特性及儲能原理分析
    3.1 光伏電池基本原理及特性分析
        3.1.1 光伏電池工作原理
        3.1.2 等效電路及特性分析
    3.2 最大功率點跟蹤技術(shù)的實現(xiàn)
        3.2.1 最大功率點跟蹤原理
        3.2.2 常用MPPT控制方法
        3.2.3 防“誤判”占空比擾動觀察法
    3.3 蓄電池儲能系統(tǒng)工作原理及特性
        3.3.1 蓄電池工作原理及特性
        3.3.2 蓄電池充電控制方法
        3.3.3 帶MPPT功能充電控制的實現(xiàn)
    3.4 最大功率點跟蹤算法仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
4 充電控制系統(tǒng)及逆變系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)主電路拓撲結(jié)構(gòu)
    4.2 系統(tǒng)主電路參數(shù)選擇
        4.2.1 充電控制電路參數(shù)計算
        4.2.2 推挽升壓電路參數(shù)計算
        4.2.3 直流母線緩沖電容設(shè)計
        4.2.4 濾波電路參數(shù)計算
        4.2.5 功率部分元件選型
    4.3 充電控制系統(tǒng)設(shè)計
        4.3.1 主控芯片簡介
        4.3.2 充電控制電路
        4.3.3 輔助電源電路
        4.3.4 軟件程序設(shè)計
    4.4 逆變系統(tǒng)電路設(shè)計
        4.4.1 逆變系統(tǒng)的數(shù)學建模
        4.4.2 前級推挽控制電路
        4.4.3 前級推挽驅(qū)動電路
        4.4.4 后級逆變控制電路
        4.4.5 后級逆變驅(qū)動電路
        4.4.6 整流濾波電路
        4.4.7 輔助部分電路
        4.4.8 采樣調(diào)理電路
    4.5 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)試驗測試
    5.1 系統(tǒng)試驗平臺構(gòu)成
    5.2 光伏電池板輸出特性試驗測試
    5.3 光伏控制器測試與分析
        5.3.1 蓄電池充電控制系統(tǒng)測試
        5.3.2 MPPT光伏充電控制測試
    5.4 逆變系統(tǒng)性能試驗測試與分析
        5.4.1 逆變輸出電壓電流波形
        5.4.2 整機逆變器性能測試
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》介紹（一）[J].   能源與節(jié)能. 2017(06)
[2]光伏蓄電池MPPT-脈沖充電方法研究[J]. 孟彥京,丁小潔,李鵬飛.  電源技術(shù). 2016(11)
[3]一種新型單相全橋SPWM逆變器設(shè)計方法[J]. 郭石壘,秦會斌.  電子器件. 2016(05)
[4]基于改進型變步長電導(dǎo)增量法的最大功率點跟蹤控制[J]. 朱新霞,張慶高,張波,陳耀.  信息技術(shù)與信息化. 2016(10)
[5]溫室低壓光儲直流微網(wǎng)設(shè)計與試驗[J]. 房俊龍,趙朝陽,周清海,宋蕾,趙帥,王超.  東北農(nóng)業(yè)大學學報. 2016(09)
[6]移動式光伏電源技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 韓學志.  中國高新技術(shù)企業(yè). 2016(26)
[7]基于推挽電路的大功率直流電源設(shè)計[J]. 姜艷姝,郭東,徐興.  電氣傳動. 2016(05)
[8]一種鉛酸蓄電池智能充電方法的探究[J]. 閃靜潔,劉陽,王莉.  佳木斯大學學報(自然科學版). 2016(02)
[9]基于擾動觀測法的MPPT改進算法[J]. 謝友慧,戴永濤,劉肇榮,袁強.  科技廣場. 2016(01)
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碩士論文
[1]獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)中蓄能研究與設(shè)計[D]. 查浩.安徽理工大學 2017
[2]小型戶用光伏系統(tǒng)的設(shè)計與分析[D]. 黃茂啟.昆明理工大學 2017
[3]小型戶用儲能式光伏發(fā)電控制系統(tǒng)的研究[D]. 張枝俊.安徽理工大學 2016
[4]軍隊營房獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 翁清翔.昆明理工大學 2016
[5]機場用115V/400Hz離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究[D]. 尹超華.南京航空航天大學 2016
[6]光伏發(fā)電直流電能控制系統(tǒng)的研究[D]. 陳元凱.武漢工程大學 2015
[7]家用光伏離網(wǎng)逆變器的研究[D]. 王友歡.青島大學 2015
[8]采用自適應(yīng)區(qū)間擾動MPPT的光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究[D]. 周華.蘇州大學 2015
[9]小功率光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 周強.華中科技大學 2015
[10]大連地區(qū)家用光伏發(fā)電系統(tǒng)研究[D]. 林琳.大連理工大學 2014



本文編號：3695825