基于交流母线的光伏系统充放电技术研究

【摘要】：在一些远离电网的地区,如西部偏远农村及东部某些沿海岛屿,由于不适宜的地理条件、低人口密度以及由此引起的低电能消耗,从经济角度讲,在这些地区延伸电网是不经济、不合理的。如何提供合适的电力成了人们一直研究和探讨的问题,对此有以下看法：在偏远地区,用电负载比较小,虽可考虑常用的柴油发电机供电,但柴油机存在燃料和维护费用较高、噪声大、污染大、可靠性不高等问题,所以柴油发电机只能作为一种短时应急电源。要提供长期、稳定、可靠的电源,最好利用当地的自然资源,如太阳能和风能。太阳能和风能在时间、地域上的互补性使风、光发电系统在资源上具有最佳的匹配性。因此,风能、光能作主要的供电系统、柴油机发电作应急的供电系统、蓄电池作储能系统组成的风、光、柴、蓄交流母线供电系统将为远离公共电网地区最有前景的供电方式。 本文首先研究开关电源中EMI产生的机理,讨论了EMI的主要干扰形式,并且根据实际经验进行EMI滤波器的设计,给出了详细的设计步骤。然后建立了仿真模型,验证了设计的可行性及其正确性,达到了验证EMI滤波器效果的目的。 然后,讨论了双向DC/DC变换器作为系统的降压、升压部分的可行性,讨论了双向DC/DC变换器的工作原理,利用Pspice建立模型,验证了双向DC/DC变换器降压、升压的功能。与此同时,进行相关电路的设计 在逆变电路中,分析了全桥拓扑电路的优缺点,选用全桥拓扑结构作为逆变的主电路,并且结合锁相控制技术的要求、PI控制器在控制过程中的运用,建立了Matlab模型,进行仿真,从而验证了拓扑电路以及控制方法的正确性。达到了验证逆变电路的目的。 最后,因为系统的各个部分都需要不同的工作电压,辅助电源在系统中也占有重要的一环,因此,最后一张进行了辅助电源的设计,探讨了CCM模式下斜率补偿的原理,给出了几种补偿方式,并且利用Pspice进行仿真,验证了所设计的辅助电源的正确性。 本文最大的创新点在于充放电控制器可以任意数目的并联使用,相互之间不会互相干扰。 【关键词】：光伏系统 交流母线 充放电技术 逆变 辅助电源
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 课题研究的背景意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 总体方案设计及主要研究内容15-19
• 第二章 EMI滤波器设计19-27
• 2.1 干扰产生的机理19-20
• 2.2 EMI滤波器的主要技术指标20-21
• 2.3 EMI滤波器设计、参数计算21-24
• 2.4 仿真分析24-25
• 2.5 本章小结25-27
• 第三章 蓄电池整流设计27-43
• 3.1 DC/DC变换器的概念27
• 3.2 双向DC/DC变换器研究27-31
• 3.3 工作原理分析及其拓扑电路设计、参数计算31-40
• 3.4 DC/DC变换器整流仿真分析40-41
• 3.5 本章小结41-43
• 第四章 蓄电池逆变设计43-53
• 4.1 逆变主电路设计43-51
• 4.2 仿真分析51-52
• 4.3 本章小结52-53
• 第五章 其他电路设计53-61
• 5.1 调理电路设计53-56
• 5.2 DSP外围电路设计56-58
• 5.3 通讯接口电路设计58-59
• 5.4 本章小结59-61
• 第六章 辅助电源设计61-69
• 6.1 辅助电源设计过程61-67
• 6.2 仿真及其分析67-68
• 6.3 本章小结68-69
• 总结与展望69-71
• 参考文献71-74
• 致谢74-75
• 附录A 攻读硕士期间发表和录用的论文75

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