小功率光伏并网逆变器的研究

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1、论文题目：小功率光伏并网逆变器的研究专业：电力电子与电力传动硕士生：李都(签名)指导教师：蔡文皓皓(签名)摘要随着煤炭、石油、天然气等传统能源储藏量越来越少且对环境污染严重，为了缓解能源危机，实现环境与能源可持续发展，目前世界各国大力发展清洁的可再生能源。光伏发电作为新型的可再生能源，具有无污染、资源丰富等诸多优点。光伏并网逆变器的发展解决了独立光伏发电带有的蓄电池储能环节造成能量的损耗，同时降低了系统复杂性。本课题在引用光伏阵列工程模型的基础上，在Simulink环境下搭建光伏电池仿真模块。通过对传统最大功率点跟踪(MaximumPowerPointTra

2、cking，简称MPPT)算法的工作原理、适用范围和场合进行了对比分析，针对传统算法的诸多缺点，本课题提出了将模糊逻辑控制器应用于占空比扰动观察法中，形成了用于MPPT中的模糊控制占空比扰动新算法。在传统扰动观察法基础上建立仿真模型，其仿真结果表明：该新算法能快速、准确地实现光伏电池最大功率点跟踪，减少了系统成本和损耗。通过系统硬件电路的设计，包括前级Boost电路和后级逆变电路的工作原理及各个器件参数计算和选取，并设计驱动电路、采样调理电路、保护电路等相关电路，最后介绍了用DSP生成SPWM的方法以及用软件实现MPPT算法、程序抗干扰等。通过仿真对逆变输出

3、波形进行分析，验证了本文课题研究的可行性。文中最后给出了硬件电路的测试结果，从实测波形中可以看出所设计电路基本实现课题预达到的目标，从而验证了设计的合理可行性。关键词：光伏电池；MPPT；Boost电路；模糊控制器；逆变电路；DSP研究类型：应用研究万方数据万方数据Subject:TheResearchofLow-powerPhotovoltaicGrid-connectedInverterSpecialty:PowerElectronicsandPowerDrivesName:LiDu(Signature)Instructor:CaiWenhao(Sign

4、ature)ABSTRACTWithcoal,oil,naturalgasandothertraditionalenergyreservesandmuchpollutiontotheenvironment,inordertoalleviatetheenergycrisisandachievesustainabledevelopmentbetweenenvironmentandenergy,nowadayscountriesaroundtheworldbegintodevelopcleanandrenewableenergy.PVasanewrenewable

5、energysources,withoutpollution,abundantresourcesandmanyotheradvantages.ThedevelopmentofPVgrid-connectedinvertersolvebatteryenergystoragesolutioninanindependentphotovoltaicpowergenerationwiththeresultingenergyloss,whilereducingsystemcomplexity.Onthebasisofareferenceprojectmodelofthe

6、PVarrayinthispaper,thephotovoltaicsimulationmoduleisbuiltintheSimulationenvironment.Bycomparingandanalyzingtheprinciples,occasionsandthescopeofmaximumpowerpointtracking(MPPT)algorithm,formanyshortcomingsoftraditionalalgorithmsweproposeafuzzylogiccontrollerisappliedtothedutycycleper

7、turbationandobservationmethod,theformationofMPPTfuzzycontrolforthedutycycleperturbationnewalgorithm.Thesimulationmodelbasedontheconventionalperturbationandobservationmethod,theresultsshowthatthenewalgorithmcanquicklyandaccuratelyachievethemaximumpowerpointtrackingforphotovoltaiccel

8、ls,reducingsystemcostandlo