本文關(guān)鍵詞：光伏并網(wǎng)系統(tǒng)新型升壓電路及其最大功率跟蹤的研究

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【摘要】：隨著石油天然氣等化石資源的逐漸枯竭,以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人口數(shù)量的不斷增加,發(fā)展新能源技術(shù)成了國際社會(huì)和學(xué)術(shù)屆的重要課題。太陽能作為一種可再生的新能源,使用安全可靠,綠色無污染,具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。世界各國都在加大對太陽能利用的關(guān)注和支持,開發(fā)利用太陽能已成為人類解決環(huán)境和能源危機(jī)的一個(gè)重要途徑。光伏電池板將太陽能轉(zhuǎn)換為電能輸出幾十伏的直流電,人類如果想要進(jìn)行利用需要首先將其逆變?yōu)榻涣麟姾笤俨⑷腚娋W(wǎng)或直接帶負(fù)載使用。以中國電網(wǎng)為例,并網(wǎng)電壓一般需要為220V交流電或者380V交流電。最常見的電壓源型并網(wǎng)逆變器需要直流側(cè)輸入電壓高于交流電壓的峰值。因此首先需要升壓電路將光伏電池板輸出的電壓升高,再接逆變器加以變換。本文綜述了電力電子變換技術(shù)中升壓電路的發(fā)展歷程,詳細(xì)分析了現(xiàn)有幾種主要升壓電路拓?fù)涞膬?yōu)缺點(diǎn)。對現(xiàn)有主要升壓電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析對比表明,多相變換器能提高變換器的功率等級、降低變換器開關(guān)管和變壓器等元件的電壓電流應(yīng)力,還可以增加變換器設(shè)計(jì)的裕度、提高變換器的性能。采用了基于boost電路的高增益三相變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通過對變壓器副邊的整流電路采用串聯(lián)結(jié)構(gòu),提高了變換器的電壓增益,給出了三相變換器的交替控制策略,實(shí)現(xiàn)了原邊輸入側(cè)三相電感電流的均分。給出了boost半橋電路結(jié)構(gòu)在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)工作的模態(tài)和變壓器原邊開關(guān)管的軟開關(guān)條件,可實(shí)現(xiàn)所有開關(guān)管的零電壓開通。設(shè)計(jì)了副邊采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)的基于boost半橋電路的三相變換器電路圖,該電路實(shí)現(xiàn)了所有開關(guān)管的軟開關(guān)；變換器不需要額外的輔助啟動(dòng)電路,三相電感之間可以實(shí)現(xiàn)均流,副邊整流電路可以實(shí)現(xiàn)良好地均壓。給出了基于TMS320F28335控制器的交錯(cuò)控制策略的實(shí)現(xiàn)方案,以及變換器主電路器件的選型和設(shè)計(jì)方法。研究了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的最大功率跟蹤問題,提出了與本文升壓直流電路相結(jié)合的變步長干擾觀測法的改進(jìn)方案,給出了后級采用具有升壓特性的直流電路的光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大跟蹤策略流程圖。該方案在一定程度上解決了最大功率跟蹤技術(shù)存在穩(wěn)態(tài)精度與動(dòng)態(tài)性能之間的矛盾。對本文光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的新型電壓升高電路及其最大功率跟蹤方案進(jìn)行了大量的PSIM仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果初步證實(shí)了本文方法的有效性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：新能源 光伏 變換器 boost半橋電路 最大功率跟蹤
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM46;TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10-14
• 1.2 多相變換器的發(fā)展14-16
• 1.3 最大功率跟蹤的研究16
• 1.4 本文的主要工作16-18
• 第2章 基于boost電路的高增益多相變換器18-26
• 2.1 主電路拓?fù)?/span>18-19
• 2.2 電路控制策略及實(shí)現(xiàn)19
• 2.3 電路工作模態(tài)分析19-23
• 2.3.1 狀態(tài)二下的電路模態(tài)分析20-21
• 2.3.2 狀態(tài)三下的電路模態(tài)分析21-23
• 2.4 電路仿真分析23-25
• 2.5 本章總結(jié)25-26
• 第3章 Boost半橋變換器的研究26-35
• 3.1 Boost半橋變換器主電路拓?fù)?/span>26-27
• 3.2 Boost半橋變換器的工作模態(tài)分析27-29
• 3.3 電路軟開關(guān)分析29-30
• 3.4 電路仿真分析30-34
• 3.5 本章總結(jié)34-35
• 第4章 基于boost半橋電路的多相變換器35-50
• 4.1 基于boost半橋電路的三相變換器主電路拓?fù)?/span>35
• 4.2 基于boost半橋電路的三相變換器的等效電路模態(tài)分析35-39
• 4.3 電路仿真分析39-43
• 4.4 控制策略實(shí)現(xiàn)與電路設(shè)計(jì)43-49
• 4.4.1 控制策略實(shí)現(xiàn)43-45
• 4.4.2 主電路參數(shù)設(shè)計(jì)45-49
• 4.5 本章總結(jié)49-50
• 第5章 最大功率跟蹤算法的研究50-56
• 5.1 光伏電池的特性50-51
• 5.2 最大功率跟蹤技術(shù)51-53
• 5.2.1 恒壓跟蹤法51-52
• 5.2.2 擾動(dòng)觀察法52
• 5.2.3 電導(dǎo)增量法52-53
• 5.2.4 模糊控制法53
• 5.3 基于升壓電路拓?fù)涞淖儾介L干擾觀測的最大功率跟蹤法53-54
• 5.4 本章總結(jié)54-56
• 第6章 結(jié)論與展望56-58
• 6.1 結(jié)論56
• 6.2 展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 致謝61-62
• 作者簡介62

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 唐青松;吳強(qiáng);曹懷志;金新民;彭方正;;一種高頻變壓器的研制方法[J];變流技術(shù)與電力牽引;2007年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何金平;電壓源型PWM變換器控制與應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：809351