独立光伏发电系统的研究与设计

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1、分类号：UDC：密级：烈虞利}拨夫·肇硕士学位论文独立光伏发电系统的研究与设计ResearchandDesignofIndependentPhotovoltaicSystem向露萍指导教师姓名：申请学位级别：论文定稿日期：学位授予单位：学位授予日期：王斌教授武汉科技大学信息科学与工程学院答辩委员会主席：评阅人：刘惠康教授盲审武汉科技大学研究生学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。除了文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的工作外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重

2、要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：垦翠日期：卫掣日研究生学位论文版权使用授权声明本论文的研究成果归武汉科技大学所有，其研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门(按照《武汉科技大学关于研究生学位论文收录工作的规定》执行)送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行检索和对外服务。论文作者签名：鱼叠塾指导教师签名：立越日期：趁丛：』：』量武汉科技大学

3、硕士学位论文第1页摘要随着经济的发展，能源危机以及环境污染问题日益严重，以太阳能为首的新能源受到全球的热切关注，这种高效，清洁的可再生能源无疑将是当今乃至以后的研究热点。本文以独立光伏发电系统为研究对象，设计了由光伏电池，Buck变换器，蓄电池，推挽升压变换器以及单相全桥逆变器组成的多级光伏系统，对以最大功率跟踪算法方式为蓄电池充电以及随机调制技术下的逆变器进行了深入的研究，通过系统仿真以及实验平台的设计，得到了符合设计要求的实验结果。蓄电池是独立光伏发电系统中不可或缺的一部分，针对蓄电池的基本特性，本文研究了一种三阶段充电方式，即MPP丁(最大功率跟踪)快充，恒

4、压充电和浮充，并设置过充过放阈值，完成了蓄电池充放电策略的设计。其中针对最大功率跟踪步长，在固定步长算法的基础上进一步研究了变步长和修正变步长的干扰观察算法，通过对仿真结果分析，改进的算法在动态响应和稳态精度方面都有提高，最后利用MC9S12XSl28完成了蓄电池的充电实验。为了改善常规PWM调制产生的电磁干扰问题，本文展开了对随机周期调制方式控制下的逆变器的研究，通过将固定开关频率的三角波变为频率在一定范围内随机变化的三角波，在Matlab中建立了随机周期调制下的逆变仿真模型，仿真结果表明随机周期调制能很好的抑制开关频率及其倍频的谐波尖峰，在一定程度上改善谐波带

5、来的电磁干扰问题，并通过改变随机度和随机分布函数，分析了这两个因素对输出电压功率谱的影响。关键词：独立光伏发电系统；最大功率跟踪；蓄电池充电；随机周期调制第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractWi廿lthedevelopmentofeconomicsandtechnology,energycrisisandenvironmentpollutionproblemisincreasinglymoreserious．Newenergyledbysolarenergyhaveattractedgreatattentionallovertheworld，suche

6、fficientandcleanrenewableenergywillundoubtedlybethehot-spotinthelateryears．Thispaperresearchesanddesignsamulti—independentphotovoltaicsystemwhichiscomposedbyPVarray,Buckconverter,Push-pullconverterandfull-bridgeinvertercircuit．Adeepinvestigationhasbeentakenintochargingthebatterybymaxi

7、mumpowertracingalgorithmandinverterunderrandommodulationtechnology,simulationandexperimentresultsshowthateachmoduleconformstotherequirementoftheproject．Storagebatteryisanindispensablepartoftheindependentphotovoltaicsystem，thisthesisadoptsthethree—stagesstrategyforthebatterycharge，whic

8、haref