光伏并网发电系统MPPT和孤岛检测技术的研究和实现

【摘要】： 随着经济的发展,传统化石能源的枯竭,寻找可再生清洁的能源对国家具有重要的战略意义。太阳能光伏发电成为能源结构中重要的替代能源。光伏并网发电系统就是光伏发电系统与常规电网相联,共同承担供电任务。为了提高系统效率,系统需要具备最大功率跟踪功能,同时为了安全,系统也需要具备孤岛检测功能。 建立了光伏电池模型,并把它应用到MPPT仿真过程中,提出了一种新的基于P-V曲线斜率的扰动观察法,并与扰动观察法进行了比较,验证了该方法的有效性。在Matlab中建立了孤岛检测仿真环境,并验证了输出电压频率扰动法的有效性。设计了一个小功率的光伏并网逆变器,采用dsPIC30F6010A数字信号控制芯片,系统主要由逆变电路和控制电路组成。 【关键词】：光伏并网发电 最大功率跟踪 孤岛检测 dsPIC30F SPWM
【学位授予单位】：华北电力大学（河北）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM615
【目录】：

• 中文摘要4
• 英文摘要4-8
• 第一章 引言8-13
• 1.1 光伏并网发电的背景与意义8-9
• 1.2 光伏并网发电的发展和现状9-10
• 1.3 光伏并网发电系统常见问题10-12
• 1.3.1 MPPT10-11
• 1.3.2 孤岛检测11-12
• 1.4 本文主要研究内容和创新点12-13
• 1.4.1 主要研究内容12
• 1.4.2 本文创新点12-13
• 第二章 光伏并网发电系统 MPPT 算法的研究13-26
• 2.1 光伏电池发电的基本原理13-14
• 2.2 光伏电池特征14-16
• 2.2.1 光伏电池等效模型14-15
• 2.2.2 光伏电池特性曲线15-16
• 2.3 光伏电池仿真模型的建立16-20
• 2.4 常见光伏电池最大功率跟踪算法20-23
• 2.4.1 概述20
• 2.4.2 恒定电压法20-21
• 2.4.3 扰动观察法21-22
• 2.4.4 增量电导法22-23
• 2.4.5 间歇扫描法23
• 2.5 基于P-V 曲线斜率的扰动观察法23-24
• 2.6 仿真研究24-25
• 2.6.1 仿真模型的建立24-25
• 2.6.2 仿真结果25
• 2.7 本章小结25-26
• 第三章 孤岛效应检测方法的研究26-35
• 3.1 孤岛效应概述26-27
• 3.2 孤岛效应分析27
• 3.3 孤岛效应检测的国际与国家标准27-29
• 3.4 常见孤岛检测方法的比较29-33
• 3.4.1 被动方法30-31
• 3.4.2 主动方法31-33
• 3.5 仿真研究33-34
• 3.6 本章小结34-35
• 第四章 光伏并网逆变器的控制技术35-51
• 4.1 光伏并网逆变器的工作原理和分析35-40
• 4.1.1 逆变电路拓扑和逆变原理35-38
• 4.1.2 结构分类38-40
• 4.2 光伏并网逆变器的控制策略40-42
• 4.2.1 推挽逆变控制40-41
• 4.2.2 全桥逆变控制41-42
• 4.3 SPWM 技术与软件实现42-48
• 4.3.1 SPWM 技术简介42-44
• 4.3.2 SPWM 控制信号的生成44-48
• 4.4 仿真研究48-50
• 4.5 本章小结50-51
• 第五章 小功率单相光伏并网发电系统的设计51-62
• 5.1 系统结构51-52
• 5.2 硬件设计52-57
• 5.2.1 逆变电路设计52-53
• 5.2.2 驱动电路设计53-54
• 5.2.3 采集电路设计54-56
• 5.2.4 控制电路设计56-57
• 5.3 软件设计57-61
• 5.3.1 软件系统结构57-58
• 5.3.2 系统运行状态和转换58-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第六章 总结与展望62-64
• 6.1 论文工作总结62
• 6.2 对以后工作的展望62-64
• 参考文献64-68
• 致谢68-69
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况69

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