谈升压光伏发电系统中最大功率跟踪及实现

论文导读：9第四章单相光伏发电系统的最大功率跟踪的实现49-614.1单相光伏发电系统硬件电路设计49-554.1.1Boost电路电感参数设计49-504.1.2LC滤波电路参数设计50-524.1.3IPM隔离电路设计52-544.1.4电压传感器的校正54-554.2单相光伏发电系统软件设计55-584.

2.1单相光伏发电系统制约对12下一页

摘要：随着社会的进步和进展,人类面对着越来越严峻的环境污染不足以及能源短缺不足,开发利用清洁的可再生能源成为人们关注的焦点。太阳能作为新兴的绿色能源中的一种,具有取之不尽、用之不竭、无污染等优点,由此得到了快速的进展。光伏发电是太阳能光伏利用的主要进展走势。目前太阳能电池的较高而转化效率较低,为了充分有效的利用太阳能,在光伏发电系统中加入最大功率跟踪显得尤为必要。本论文介绍了太阳能电池及其分类,结合太阳能电池的物理模型和数学模型,采取Matlab/Simupnk对太阳能电池建模,对太阳能电池的输出特性进行仿真探讨,浅析不同的外界环境对太阳能电池输出的影响。在太阳能电池表面无阴影和部分阴影情况下,对太阳能电池的输出特性进行试验探讨。制作完成小功率升压斩波电路,在太阳能电池表面部分阴影和无阴影的情况下选择登山法和瞬时扫描法进行浅析探讨,比较了两种算法的优缺点。对太阳能光伏发电系统的主电路和制约方式进行了论述探讨,主功率电路采取升压斩波电路和全桥逆变电路。对全桥逆变电路采取SPWM调制方式中的单极性倍频调制。利用三菱公司的智能功率模块PM200DSA060作为系统的主功率开关器件,由于智能功率模块自带短路保护、欠压保护等功能,增加了系统抗干扰能力,同时简化了驱动电路的设计。利用高速光耦HCPL-4506和低速光耦TLP624设计外部驱动隔离电路。采取LC滤波器对逆变器的输出进行滤波。采取Myway公司的开发平台PE-EXPERTII作为该系统的制约核心,该平台是基于TI公司的高数浮点型DSP(TMS320VC33-150MHz)的高速制约系统,可实现多种制约以及多通道PWM输出,通过对功率开关管的制约实现对太阳能电池输出的最大功率点跟踪以及电路的保护,采取PID算法计算制约调制幅值。最后,论文给出了各部分的调试与实验结果,验证了登山法与瞬时扫描法在该系统中的可实现性,改善了系统中有着的部分不足,提升了系统的可靠性。关键词：光伏发电系统论文最大功率跟踪论文升压斩波电路论文SPWM论文
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Abstract9-11
第一章 绪论11-17

1.1 能源不足及应对11

1.2 光伏发电的特点及优势11-12

1.3 光伏发电的进展12-15

1.4 本课题的探讨内容与革新点15-17

第二章 光伏发电系统概述17-37

2.1 光伏发电系统的分类及构成17-18

2.2 太阳能电池特性浅析18-27

2.1 太阳能电池方阵及分类18-20

2.2 基于Matlab/Simupnk太阳能电池的建模20-24

2.3 太阳能电池输出特性的仿真浅析24-25

2.4 阴影覆盖时太阳能电池的输出特性25-27

2.3 光伏系统功率制约器论述探讨27-35

2.3.1 DC-DC转换电路27-29

2.3.2 逆变器工作原理29-31

2.3.3 SPWM调制及死区效应31-35

2.4 单相光伏并网发电系统的总体设计35-36

2.5 本章小结36-37

第三章 光伏系统最大功率跟踪(MPPT)算法探讨37-49

3.1 常用最大功率跟踪算法37-41

3.

1.1 恒定电压法(CVT)37-38

3.

1.2 微扰观察法(P＆O)38-39

3.

1.3 增量电导法(IncCond)39

3.

1.4 瞬时扫描法39-40

3.

1.5 开路电压法与短路电流法40-41

3.2 基于DSP登山法与瞬时扫描法的比较试验探讨41-48
3.

2.1 小功率Boost电路的制作41-44

3.

2.2 基于DSP的登山法试验44-45

3.

2.3 基于DSP的瞬时扫描法试验45-46

3.

2.4 局部阴影下的最大功率跟踪试验46-48

3.3 本章小结48-49
第四章 单相光伏发电系统的最大功率跟踪的实现49-61

4.1 单相光伏发电系统硬件电路设计49-55

4.

1.1 Boost电路电感参数设计49-50

4.

1.2 LC滤波电路参数设计50-52

4.

1.3 IPM隔离电路设计52-54

4.

1.4 电压传感器的校正54-55

4.2 单相光伏发电系统软件设计55-58

4.

2.1 单相光伏发电系统制约对论文导读：

策55-56 4.

2.2 单相光伏发电系统的程序设计56-58

4.3 单相光伏发电系统构建58-60

4.4 本章小结60-61

第五章 实验调试及结果浅析61-68

5.1 Boost电路恒压制约调试61-62

5.2 逆变电路调试62-64

5.3 系统恒压恒流调试64-65

5.4 单相光伏发电系统中最大功率跟踪实现65-67

5.

4.1 登山法的实现65

5.

4.2 瞬时扫描法的实现65-67

5.5 本章小结67-68
第六章 总结与展望68-70

6.1 总结68

6.2 展望68-70

参考文献70-75
致谢75-76
攻读硕士期间发表的文章76-77