并网光伏逆变器的mppt算法优化研究

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1、工程硕士学位论文并网光伏逆变器的MPPT算法优化研究OPTIMIZATIONOFMPPTALGORITHMFORGRIDCONNECTEDPHOTOVOLTAICINVERTER董鑫哈尔滨工业大学2015年12月国内图书分类号：TM91学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文并网光伏逆变器的MPPT算法优化研究硕士研究生：董鑫导师：田日才教授申请学位：工程硕士学科：信息与通信工程所在单位：深圳市航天新源科技有限公司答辩日期：2015年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM91U.D.C:621.3Dissertati

2、onfortheMaster'sDegreeinEngineeringOPTIMIZATIONOFMPPTALGORITHMFORGRIDCONNECTEDPHOTOVOLTAICINVERTERCandidate：DongXinSupervisor：Prof.RicaiTianAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandcommunicationengineeringAffiliation：Shenzhenaerospacenewsourcetechnologyco.,LTDDateo

3、fDefence：December,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要人类社会进入21世纪以来，新能源发展掀起了一场轰轰烈烈的革命，其发展及其相关产业进步的速度超出我们的想象，目前其正处在全面爆发的前夜。从新能源经济成本发展来看，新能源利用及使用成本正在逐渐逼近传统能源使用成本，这正是新能源革命全面爆发的一个临界点，也是判断的标准。根据统计，最近五年太阳能发电成本正在快速下降，速度高达每年10%的左右，仅2015年上半年，全球光伏发电每兆瓦平均成本从129美元

4、降至122美元，中国太阳能发电每兆瓦平均成本降至109美元，每度电发电成本约合0.7元，与此同时全球煤炭发电成本再不断上升，在未来3至5年内，火电相比于太阳能光伏发电的成本优势将不复存在。一旦以太阳能为代表的新能源革命爆发，其不仅仅意味着能源替代的革命，还将引发人类社会的技术创新、产业更新、经济发展、环境治理、生活方式等全方位的变革。在太阳能光伏发电系统中，光伏电池组件的光照不均和局部遮阴等常见现象是不可避免的，阵列失配现象将伴随着系统必然产生，这不仅会影响整个光伏发电系统的功率输出，同时会引发安全和可靠性问题。在这种情况下，常规最大功率点跟踪算法极易失效，将太阳能光伏发电系统的

5、能量转换效率极大的降低。本文就是针对太阳能光伏发电系统所处的现实环境下，深入探讨研究了太阳能光伏阵列的P-V特性，以实现光伏发电系统的功率输出最大化为目的，对光伏太阳能阵列的输出最大功率点进行跟踪控制。同时，本文分析，研究和比较了几种传统MPPT控制算法，如：恒定电压控制法，扰动观测法，导纳增量法，基于梯度的导纳增量法等，优化设计现有的最大功率点跟踪的控制算法，在100kW逆变器工程样机上实现了导纳增量法，试验的结果表明这种算法可以弥补传统最大功率点控制方法工程实现的缺陷，该项研究具有重要的现实意义和应用价值。其次，以并网100kW发电系统的要求，给出并实现了100kW并网逆变器

6、的总体设计方案，并对该系统的硬件、软件设计方案进行了简明扼要的介绍。在此方案上设计实现了并网逆变器的硬件电路，采用DSP芯片TMS320F28335来控制整个并网逆变器。在此基础上完成了控制方案中太阳能光伏电池的输出电压以及输出的电流采集检测的硬件设计，最终在此基础上，控制芯片输出合适的PWM信号完成对整台100kW光伏逆变器的工程实现。-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文测试结果表明，并网逆变器的软件算法、硬件实现都满足既定设计要求，更正确、快速的追踪到光伏系统的最大功率点是优化后的MPPT算法的优势，这为进一步逆变器控制算法的研究，提供了很大的参考技术价值。关键词：最大功率点

7、跟踪；DSP；导纳增量法-II-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractSincethehumansocietyenteredintotwenty-firstCentury,thenewenergydevelopmenthassetoffavigorousrevolution,itsdevelopmentanditsrelatedindustryprogressspeedisbeyondourimagination,atpresent,itisintheeveofthefu