太阳能光伏发电系统的研究

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1、山东大学硕士学位论文太阳能光伏发电系统的研究姓名：张化德申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：魏殿杰20070415摘要化石能源的日益枯竭、人们对环境保护问题的重视程度也在不断提高，寻找洁净的替代能源问题变得越来越迫切。太阳能作为一种可再生能源它洁净无污染，并可持续利用，因此有着广阔的应用前景，光伏发电技术也越来越受到人们的关注，随着光伏组件价格的不断降低和光伏技术的发展，太阳能光伏发电系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡。本文阐述了一种小功率的光伏并网逆变电源的结构、控制原理和设计实现，并就光伏发电系统中的一些关键问题：

2、如光伏阵列的最大功率点跟踪、逆变器输出波形的改善和并网孤岛效应等方面做了详细的理论分析，建立了仿真模型，提出了相应的控制策略。主要内容如下：1．介绍了目前国内外光伏发电的现状和发展前景，并对光伏发电系统的结构组成和分类作了简单介绍，对光伏发电系统建立了一个总体认识。2．研究了光伏电池的基本发电原理和输出特性。重点研究了光伏电池的输出特性和其影响因素。3．光伏电池输出是非线性的，存在输出最大功率跟踪问题。本文研究了最大功率点跟踪方法，并提出了改进方案。使光伏电池工作于最大输出功率点上，获得高效功率输出。采用boost升压变换器实现最大功率跟踪

3、，并使用PSIM软件进行仿真分析验证。阐述了boost变换器的工作原理和控制策略，并给出了电路的参数选择，介绍了控制电路的设计过程，该部分控制核心芯片是P89LPC938和TIA94。4．对光伏并网逆变器进行研究，阐述了全桥逆变器的工作原理、控制策略、软硬件的设计。控制方法采用输出电流滞环跟踪方式，该部分控制核心芯片是TMS320LF-2407。对并网逆变装置工作过程中存在的“孤岛效应”进行了研究，探讨了其危害性，提出了有效的检测方法并用PSIM软件仿真验证其有效性。关键词：光伏电源(PV)；最大功率跟踪(MPPD；boost变换器；孤岛效

4、应AbstractThereverseoffossilfuelisdecreasingdayandday．Atthesametime,awarenessoftheimportanceofprotectingtheglobalenvironmentisgrowing．Sosearchingforpollution-freereplaceroffossilresourcesbecomesmofeandmoreurgent．PhotovoltaicsourceasRenewableenergyispollution-freeandinexhaus

5、tible．Sophotovoltaicgenerationtechnologywasgotmoreandmoreattention．WithpricereductionofPVmodulesanddevelopmentofPVtechnology,theroleofPVgenerationsystemsisgraduallychangedfromsupplementalenergytosubstituteenergy．Thisthesispresentstheconfiguration，theoperationprincipleandth

6、edesignprocedureofalowpowerphotovoltaicinverterconnectedwithelectricutilitylines，anddealswithsuchkeyproblemsastruemaximumpowerpointtracking似PPl)ofPVarrayandimprovementofinverteroutputwave，islandingeffectandSOonbyestablishingrelatedsimulationmodels,applyingnovelcontrolstrat

7、egiesandexperimentsvalidation．Themaincontentsofthepaperareasfollows：1．IntroducingtheactualityandforegroundofPVsourC．e,Sabroadoronrcountry．ThebasicstructureandtypesofthePVsourcoalsoarepresented．HoldingapprehendinthemaSStOthesystem．2．Thispaperhasstudiedonthebasicprincipleand

8、outputcharactersofPVcell．TheemphasisisOiltheoutputcharactersanditseffectfactor．3．Theoutpu