新型光伏发电系统的研究

【摘要】：组串式光伏发电是目前光伏发电系统中应用最广泛的发电模式。但其缺点是：当光照受到局部阻挡或其中某个组件发生故障，其输出功率通常无法达到实际最大，将使系统运行效率降低。针对此缺点，本文提出了一种以微型变换器为基础的新型光伏发电系统，可以通过GPRS/ZigBee检测每个微型变换器和光伏组件的工作情况。 本系统在每块光伏电池板上均配置一个微型DC-DC变换器，其额定功率与光伏电池板的额定功率相当。各个微型变换器分别通过PI算法控制输出电压，并连接到直流母线上。各微型变换器独立工作，其中任一只微型变换器损坏不会影响其它的微型变换器工作，既可以实现稳压输出，又可以实现MPPT。 本文从以下几个方面对该光伏发电系统进行了研究： （1）通过研究光伏组件的工作原理，采用了结合三点法的改进的MPPT算法和通过PI算法实现的恒压控制策略，使得光电利用率更高； （2）设计了基于DSP28035的光伏控制器，采用Boost电路对光伏组件进行控制； （3）设计制作了ZigBee无线传感网络中的ZigBee节点和ZigBee/GPRS网关硬件； （4）编写了控制器软件，以及无线传感网络中的节点软件和协调器软件； （5）对整个系统进行了测试和实验，验证了软件和硬件设计的正确性和可行性。 【关键词】：光伏发电系统 微型变换器 MPPT ZigBee DSP28035
【学位授予单位】：曲阜师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-7
• 第一章 绪论7-9
• 1.1 本课题的研究目的和意义7
• 1.2 微型变换器的研究现状7-8
• 1.3 本文主要研究内容8-9
• 第二章 系统组成及 Boost 变换器仿真9-12
• 2.1 光伏发电系统的组成9
• 2.2 微型变换器工作原理9-10
• 2.3 微型变换器的仿真10-12
• 第三章 微型变换器硬件电路设计12-18
• 3.1 Boost 电路参数的选择12-14
• 3.2 基于 DSP28035 的控制部分的设计14-15
• 3.3 驱动电路的设计15
• 3.4 检测电路的设计15-16
• 3.5 电源电路的设计16-17
• 3.6 微型变换器实物图17
• 3.7 本章小结17-18
• 第四章 ZigBee/GPRS 硬件电路设计18-27
• 4.1 ZigBee 网络概述18-20
• 4.2 DRF1605 模块20-22
• 4.3 网关硬件电路设计22-24
• 4.4 节点路由器硬件电路设计24-26
• 4.5 本章小结26-27
• 第五章 软件设计27-38
• 5.1 光伏系统最大功率点跟踪的原理27
• 5.2 恒压检流法实现 MPPT 的原理及与其他方法比较27-32
• 5.3 控制器软件设计32-34
• 5.4 协调器软件设计34-35
• 5.5 节点程序设计35-37
• 5.6 本章小结37-38
• 第六章 实验结果与分析38-40
• 6.1 控制器测试38
• 6.2 协调器/节点硬件测试38
• 6.3 实验结果分析38-40
• 第七章 总结与展望40-41
• 7.1 工作总结40
• 7.2 后续工作展望40-41
• 参考文献41-43
• 致谢43

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