大功率光伏陣列模擬器的研究.pdf

1、使用太陽(yáng)能光伏電池模擬器代替實(shí)際光伏電池陣列進(jìn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，可以大大縮短研發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本，提高研發(fā)效率以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度。隨著光伏發(fā)電功率等級(jí)的逐步提高，光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)的研究工作將變得越來(lái)越棘手。因此，大功率光伏電池陣列模擬器的研究已顯得尤為重要。
　　本文首先介紹了太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的整體架構(gòu)及各部分的功能，分析了光伏電池的工作原理、等效電路及其工程數(shù)學(xué)模型，搭建了相應(yīng)的仿真模型。對(duì)光伏電池在標(biāo)準(zhǔn)外界環(huán)境和變環(huán)

2、境條件下的I-V、P-V特性曲線進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，為模擬器系統(tǒng)的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　本文所設(shè)計(jì)的模擬器系統(tǒng)單模塊主電路采用單級(jí)Boost型DC/DC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在完成DC/DC電壓變換的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)高功率因數(shù)校正等優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)地分析了主電路的工作原理及工作過(guò)程，對(duì)重要參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。對(duì)多模塊并聯(lián)均流實(shí)現(xiàn)大功率輸出的可行性做了理論上的研究與分析。
　　針對(duì)模擬器的兩種智能控制算法-模糊控制算法、模糊PID

3、控制算法進(jìn)行了研究，并根據(jù)本文設(shè)計(jì)的模擬器系統(tǒng)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的模糊PID控制器。該模糊PID控制算法綜合了PID控制算法和模糊控制算法各自優(yōu)點(diǎn)，使模擬器具有較快的響應(yīng)速度和精準(zhǔn)的追蹤效果。通過(guò)光伏電池工程數(shù)學(xué)模型將采集到的模擬器輸出電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬器參考輸出電流，與模擬器實(shí)際輸出電流作比較，得出電流誤差信號(hào)并微分得出誤差改變量，作為模糊控制器的輸入，經(jīng)過(guò)模糊控制器的處理得到PID控制器三參數(shù)的改變量并對(duì)PID初始參數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)一步得到