硕士论文-光伏并网发电系统及其控制研究

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1、硕士学位论文光伏并网发电系统及其控制研究硕士研究生：[此处键入学生姓名]指导教师：[此处键入老师姓名]（副教授）教授学科专业：[此处键入二级学科名称][X]年[X]月[X]原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复

2、印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中文摘要光伏并网发电可以高效的利用太阳能这种绿色清洁能源，光伏并网发电技术的研究成为发展趋势和热点。本论文在分析了光伏并网发电国内外进展的基础上，本文分析了单相光伏并网发电系统的组成结构和工作原理。在分析了不同控制策略的优缺点的基础上，采用电流跟踪控制和电网电压前馈控制的策略，对控制系统进行了数学建模。设计并制作了基于光伏并网发电系统的硬件电

3、路，包括系统的主电路、信号的采样与处理电路、PWM及SPWM信号的隔离与驱动电路以及电源电路。对这些电路的工作过程进行了详细的分析，对电路中的参数进行了计算，完成了硬件电路的制作与实验调试。研究了最大功率点跟踪控制(MPPT)的原理和方法，并采用电导增量法来实现光伏阵列的最大功率点跟踪关键词：太阳能并网发电PWMMPPTABSTRACTGrid-Connectedphotovoltaictechnologyisagoodwaytomakefulluseofsolarenergy,whichisgreenandclearenergy.thegrid-connectedphotovoltai

4、csystemhasbeenahotspot.Basedontheintroduceofthecurrentconditionofgrid-connectedphotovoltaicsystem，thebasicfoundmentalofGrid-Connectedphotovoltaicsystemisanalyzed.Afteranalyzedifferentcontrolstrategy,currentfollowupamethodisused.Mathematicmodelisestablished.Furthermore,Grid-Connectedphotovoltaicci

5、rcuitisdesigned,includingmaincircuit,signalsampleandprocesscircuit,PWMandSPWMwavegenerationcircuitandorderdriverandsourcecircuit.Thesecircuitoperationfoundamentalisanalyzedindetail.Circuitmanufactionanddebugisfinished.maximumpowerfollowtechniqueisstuded,andconductionincrementmethodisadopted.KEYWO

6、RDS：solarenergy,Grid-Connected,PWM,MPPT目录第一章综述11.1课题研究背景11.2国内外光伏并网发电系统的研究进展21.2.1国外进展部分21.2.2国内进展部分41.3本论文的研究思路6第二章光伏发电系统的总体设计72.1硅太阳电池的性能特点72.2太阳能电池的模拟技术102.3电源变换器112.4系统的总体设计132.4.1光伏并网发电系统的组成132.4.2光伏发电控制系统的数学模型152.4.3PI控制算法162.5最大功率点跟踪算法172.5.1最大功率点跟踪方法172.5.2系统总体结构框图19第三章软硬件电路设计203.1PWM信号的生

7、成方法203.1.1用于生成PWM信号生成Saber模型203.1.2PWM波形生成的软件实现方法223.2BOOST变换器模块233.3加入PI反馈控制器的Boost电路273.4SPWM波形生成模块303.5桥式逆变器模块32-ii-3.6控制电路工作原理343.6.1辅助电源设计343.6.2IGBT与MOSFET驱动电路设计343.6.3桥式MOSFET驱动电路设计363.6.4反馈调压电路设计373.6.5arm微控制器及