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太阳能光伏电池变换器研究

作　者: 杨杰
导　师: 黄声华
学　校: 华中科技大学
专　业: 电机与电器
关键词: 光伏发电并网发电 MPPT 孤岛效应
分类号: TM914.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 257次
引　用: 1次
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内容摘要

人类的社会发展和科学进步,离不开对能源的大量需求,随着传统化石能源的日益枯竭,全世界范围内的能源危机开始呈现,清洁、可再生的新能源的开发利用迫在眉睫。太阳能作为一种理想的可再生能源,得到了广泛的开发和利用,其中最主要利用途径是太阳能光伏发电。随着各国政府的大力支持,太阳能光伏发电技术在全世界范围内得到了广泛的研究。本文就光伏并网发电系统中的核心问题进行理论分析和探讨,着重在光伏阵列的最大功率跟踪(Maximum Power Point Trace)、逆变器输出波形的改善和孤岛效应的防止等方面进行详细的理论分析,提出了相应控制策略。在理论分析之后,使用MATLAB/Simulink软件建立了光伏并网发电系统的仿真模型,通过仿真,验证理论分析的正确性,同时,设计了以Microchip公司的控制芯片dsPIC30F2010为核心的太阳能光伏并网发电系统的硬件和软件,制作了实验样机。最后,在实验样机的基础上,搭建了实验平台,做了相关实验,证明该系统能够很好的实现最大功率点跟踪,实现并网发电,其并网电流与电网电压同频同相,谐波符合国家相关要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 太阳能的特点和分布  8
  1.2 太阳能利用的形式  8-9
  1.3 太阳能光伏发电的现状和前景  9-11
  1.4 太阳能光伏发电系统  11-12
  1.5 本文主要研究内容  12-14
2 太阳能光伏电池的模型及最大功率点跟踪  14-26
  2.1 太阳能电池的模型及其仿真  14-19
  2.2 最大功率点跟踪MPPT  19-24
  2.3 最大功率跟踪的实现  24-26
3 并网逆变器  26-31
  3.1 DC/AC 并网逆变器  26-29
  3.2 并网逆变器的仿真  29-31
4 孤岛效应的防止  31-33
  4.1 孤岛效应  31
  4.2 孤岛效应的防止  31-33
5 太阳能光伏并网系统的硬件设计  33-46
  5.1 主电路设计  33-39
  5.2 采样电路设计  39-41
  5.3 保护电路设计  41-43
  5.4 同步信号捕获电路设计  43
  5.5 驱动电路设计  43-44
  5.6 控制电路设计  44-46
6 太阳能光伏并网系统的软件设计  46-54
  6.1 主程序  46-48
  6.2 定时器模块  48-49
  6.3 串行通讯模块  49-50
  6.4 IC 输入捕捉模块  50-51
  6.5 采样ADC 模块  51-53
  6.6 故障保护模块  53-54
7 实验结果及分析  54-63
  7.1 实验样机制作  54-56
  7.2 在实验平台下的实验  56-63
全文总结  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-69

太阳能光伏电池变换器研究

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