單級式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)最大功率點(diǎn)的研究與分析.pdf

1、隨著全球能源資源的減少，新能源的開發(fā)成為全球共同的焦點(diǎn)。近幾年，光伏發(fā)電的興起給日益緊缺的能源帶來了新的希望。光伏發(fā)電以其巨大的儲存能量，適用范圍廣、綠色環(huán)保在所有新能源中占有重要的地位。因此，對光伏系統(tǒng)的研究，對未來能源問題的解決具有重要的意義和研究價值。
　　 本文主要研究光伏發(fā)電系統(tǒng)的可調(diào)度系統(tǒng)的蓄電池充電系統(tǒng)和不可調(diào)度式3KW單級式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)。主要研究兩個系統(tǒng)MPPT算法的MATLAB仿真和實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)及整個系統(tǒng)的軟硬

2、件實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)的開發(fā)平臺分別為PIC18F23K20和TMS320F2812，軟件環(huán)境為分別為MPLAB和CCStduio 3.3。
　　 首先，論文闡述了蓄電池充電系統(tǒng)的主電路DC/DC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析基于Buck電路和Sepic電路的工作原理和基于半橋PWM的控制模式。設(shè)計(jì)主電路電感、儲能電容參數(shù)，選擇合理的功率開關(guān)管，通過實(shí)驗(yàn)對設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，在一定輸入光伏電源下能完成對蓄電池的穩(wěn)定充電。針對3KW單級式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)，分

3、析主電路在雙極性PWM控制下工作模式，設(shè)計(jì)輸入平波電容參數(shù)，輸出濾波電感參數(shù)，通過MATLAB仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，3KW逆變系統(tǒng)能在固定負(fù)載給定下穩(wěn)定工作，且THD＜5％。
　　 其次，本文主要完成光伏系統(tǒng)MPPT算法的研究。針對光伏蓄電池充電系統(tǒng)，根據(jù)對蓄電池充電特性的研究結(jié)合主電路工作特性，研究調(diào)節(jié)變器占空比的MPPT算法，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中得到驗(yàn)證其能源利用率可達(dá)90％以上。針對3KW單級式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)，研究光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型和工

4、作暫態(tài)特性的基礎(chǔ)上，研究分析傳統(tǒng)MPPT算法的功率電壓法和改進(jìn)型功率電壓法以。通過對MPPT算法前級電路的暫態(tài)分析及電荷流積平衡原理的介紹，提出了流積補(bǔ)償?shù)淖儾介L擾動算法，經(jīng)PI調(diào)節(jié)逆變器負(fù)載給定。通過MATLAB仿真和實(shí)驗(yàn)表明，該算法具有較好的動態(tài)特性和在最大功率點(diǎn)的穩(wěn)定性，且逆變器輸出的交流電流波形質(zhì)量較高。
　　 對光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)進(jìn)行孤島效應(yīng)研究。研究分析主動檢測法和被動檢測法，把輸出電壓過壓、欠壓被動檢測法應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)系