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文檔簡(jiǎn)介
1、能源提供了人類社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。作為一次性能源,煤、石油、天然氣這些化石能源終將枯竭。同時(shí),由于過(guò)度的開(kāi)采和利用化石燃料而導(dǎo)致的環(huán)境污染以及溫室效應(yīng)已經(jīng)不是危言聳聽(tīng)。太陽(yáng)能作為可再生能源的代表,以其清潔無(wú)污染、分布廣泛、不受地域限制等諸多因素而成為人們的首選,而光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)成為太陽(yáng)能利用的主要技術(shù)手段,成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。本文對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、最大功率點(diǎn)追蹤(MPPT)、并網(wǎng)控制等關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究,并完成基于XE
2、164F微處理器核心的500W單相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
首先,依據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件和光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)功能特點(diǎn),確定選擇含有DC/DC,DC/AC兩級(jí)變換主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其中前級(jí)DC/DC變換選擇BOOST升壓電路,后級(jí)DC/AC變換選擇單相全橋拓?fù)洹a槍?duì)兩級(jí)式并網(wǎng)結(jié)構(gòu),采用前級(jí)DC/DC變換電路實(shí)現(xiàn)母線電壓泵生與光伏陣列最大功率點(diǎn)追蹤(MPPT)功能,利用后級(jí)DC/AC控制得到穩(wěn)定母線電壓與高質(zhì)量并網(wǎng)正弦電流。
3、 其次,鑒于光伏電池輸出非線性難于分析,根據(jù)其光電轉(zhuǎn)換原理及等效電路,利用MATLAB中自定義函數(shù)模塊編寫 M文件建立光伏陣列仿真模型,探討不同光照強(qiáng)度及溫度條件,模型中重要參數(shù)的選取對(duì)其輸出外特性的影響。為下文光伏并網(wǎng)控制系統(tǒng)仿真分析打下基礎(chǔ)。
再次,對(duì)光伏陣列 MPPT方法進(jìn)行研究,分析了常用的控制策略。并對(duì)傳統(tǒng)擾動(dòng)觀察法存在的誤判問(wèn)題與步長(zhǎng)選取問(wèn)題進(jìn)行研究。針對(duì)原方法缺陷,提出一種改進(jìn)性擾動(dòng)觀察方法,并利用MATLAB
4、/Simulink進(jìn)行仿真分析,利用搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
針對(duì)后級(jí)DC/AC電路,在分析其數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,研究了母線電壓外環(huán),并網(wǎng)電流瞬時(shí)值內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制的策略,并在電流內(nèi)環(huán)中加入網(wǎng)壓前饋以抑制電網(wǎng)對(duì)電流的擾動(dòng)作用。結(jié)合經(jīng)典PI調(diào)節(jié)器給出控制系統(tǒng)重要參數(shù)選取依據(jù),并分析采用軟硬件結(jié)合的PLL控制策略來(lái)達(dá)到并網(wǎng)電流與網(wǎng)壓同頻同相的目標(biāo)。利用該控制策略對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真分析,同時(shí)利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
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