發(fā)布時間：2017-09-12 20:02

  本文關(guān)鍵詞：具有最大功率跟蹤及諧波抑制功能的光伏系統(tǒng)設(shè)計

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【摘要】：光伏發(fā)電就是利用光伏效應(yīng)直接把太陽能轉(zhuǎn)化成電能的一種新能源發(fā)電技術(shù),光伏發(fā)電對環(huán)節(jié)世界的能源危機(jī),解決世界的環(huán)境問題具有非凡的意義。同時,隨著工業(yè)化進(jìn)程的迅猛發(fā)展,隨之沖擊性與非線性負(fù)載大量的涌現(xiàn),電能質(zhì)量也隨之被這些非線性負(fù)載產(chǎn)生的無功電流和諧波所污染,而日益惡化。本文首先概述了光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè),接著介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,包括光伏陣列、最大功率跟蹤、逆變器控制等方面。然后介紹了有源電力濾波器的發(fā)展形式及障礙。接著介紹光伏電池基本模型,分析了光伏電池的基本電氣特性,對常規(guī)的幾種最大功率點追蹤方法的實現(xiàn)過程進(jìn)行了分析,比較了各自的優(yōu)缺點,然后考慮到大型光伏電場光伏組件的環(huán)境特性,提出了一種無電流傳感器的最大功率跟蹤控制方法,詳細(xì)分析了該方法的原理,并通過仿真和實驗驗證了該方法的可行性,同時分析了該方法在工程上的代償性。然后介紹了幾種光伏并網(wǎng)系統(tǒng),分析了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的原理;同時介紹了并聯(lián)型有源電力濾波器及其原理。接著通過比較APF與光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)和控制的異同點,給出了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)有源濾波控制的控制結(jié)構(gòu),給出了具有諧波抑制功能的光伏系統(tǒng)的控制方法。包括直流側(cè)電壓的控制,指令電流的合成以及逆變器的控制。通過MATLAB/simulink對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,驗證了該統(tǒng)一控制系統(tǒng)原理的正確性。最后設(shè)計了一個2k W的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)作為實驗的平臺,包括系統(tǒng)的主電路、驅(qū)動電路和采樣電路的設(shè)計等,然后給出了系統(tǒng)的軟件主程序、中斷程序和AD子程序流程圖,最后對實驗結(jié)果進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】：太陽能 光伏電池 最大功率跟蹤 有源電力濾波 并網(wǎng)控制
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 太陽能發(fā)電9-14
• 1.1.1 太陽能發(fā)電興起9-10
• 1.1.2 太陽能發(fā)電的研究意義10-14
• 1.2 光伏發(fā)電的功率跟蹤研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 光伏陣列14
• 1.2.2 MPPT方法的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 并網(wǎng)逆變器及其控制16
• 1.2.4 光伏系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計16-17
• 1.3 APF的發(fā)展優(yōu)勢及障礙17-18
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排18-19
• 第2章 無電流傳感器的MPPT方法19-32
• 2.1 光伏電池模型19-21
• 2.2 光伏電池最大功率點21-22
• 2.3 常規(guī)最大功率追蹤方法22-25
• 2.4 一種省去電流檢測的MPPT方法25-31
• 2.4.1 省去電流檢測MPPT方法原理25-27
• 2.4.2 省去電流檢測MPPT方法仿真27-29
• 2.4.3 省去電流檢測MPPT實驗29-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 具有諧波抑制功能的光伏系統(tǒng)32-47
• 3.1 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)原理32-35
• 3.1.1 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)32-33
• 3.1.2 光伏逆變器33-34
• 3.1.3 并網(wǎng)原理34-35
• 3.2 并聯(lián)型有源電力濾波器原理35-36
• 3.3 光伏逆變器與有源濾波器的比較36-37
• 3.4 同一控制系統(tǒng)的控制方式37-41
• 3.4.1 直流側(cè)電壓控制37-38
• 3.4.2 指令電流的合成38-40
• 3.4.3 逆變器控制方式40-41
• 3.5 系統(tǒng)的仿真41-46
• 3.6 總結(jié)46-47
• 第4章 系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計47-59
• 4.1 主電路參數(shù)設(shè)計47-48
• 4.2 控制電路設(shè)計48-52
• 4.2.1 控制芯片的選取48
• 4.2.2 電壓檢測電路設(shè)計48-49
• 4.2.3 電流檢測電路設(shè)計49
• 4.2.4 過零檢測電路設(shè)計49-50
• 4.2.5 IGBT驅(qū)動電路設(shè)計50
• 4.2.6 PCB板設(shè)計50-52
• 4.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計52-54
• 4.3.1 DSP端口配置52
• 4.3.2 系統(tǒng)流程圖52-54
• 4.4 實驗結(jié)果54-58
• 4.4.1 死區(qū)電路測試55-56
• 4.4.2 電網(wǎng)過零測試56
• 4.4.3 開環(huán)測試56-57
• 4.4.4 閉環(huán)測試57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-66
• 致謝66-67
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果67

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