Single-phase single-stage photovoltaic inverter design.pdf

1、隨著全球能源資源的減少，新能源的開發(fā)成為全球共同的焦點。近幾年，光伏發(fā)電的興起給日益緊缺的能源帶來了新的希望。光伏發(fā)電以其巨大的儲存能量，適用范圍廣、綠色環(huán)保在所有新能源中占有重要的地位。因此，對光伏系統(tǒng)的研究，對未來能源問題的解決具有重要的意義和研究價值。
　　 本文主要研究光伏發(fā)電系統(tǒng)的可調(diào)度系統(tǒng)蓄電池充電系統(tǒng)和不可調(diào)度系統(tǒng)3KW單級式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)。主要研究兩個系統(tǒng)MPPT算法的MATLAB仿真和實驗實現(xiàn)及整個系統(tǒng)的軟硬

2、實現(xiàn)，系統(tǒng)的開發(fā)平臺分別為PIC18F23K20，開發(fā)環(huán)境為MAPLAB和TMS320C2812，其開發(fā)環(huán)境為CCStduio3.3。
　　 首先，論文闡述了蓄電池充電系統(tǒng)的主電路DC/DC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析基于Buck電路和Sepic電路的工作原理和基于半橋PWM的控制模式。設(shè)計主電路電感、儲能電容參數(shù)，選擇合理的功率開關(guān)管的設(shè)，通過實驗對設(shè)計結(jié)果進(jìn)行驗證，在一定輸入光伏電源下能完成對蓄電池的穩(wěn)定充電。針對3KW單級式光伏并網(wǎng)逆變

3、系統(tǒng)，分析主電路在雙極性PWM控制下工作模式，設(shè)計輸入平波電容參數(shù)，輸出濾波電感參數(shù)，通過MATLAB仿真及實驗驗證，3KW逆變系統(tǒng)能在固定負(fù)載給定下穩(wěn)定工作，且THD＜5％。
　　 其次，本文主要完成光伏系統(tǒng)MPPT算法的研究。針對光伏蓄電池充電系統(tǒng)，根據(jù)對蓄電池充電特性的研究結(jié)合主電路工作特性，研究調(diào)節(jié)變器占空比的MPPT算法，在實現(xiàn)系統(tǒng)中得到驗證其能源利用率可達(dá)90％以上。針對3KW單級式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)，研究光伙電池數(shù)學(xué)

4、模型和工作暫態(tài)特性的基礎(chǔ)上，研究分析傳統(tǒng)MPPT算法的功率電壓法和改進(jìn)型功率電壓法以及基于電荷流積的MPPT新型算法，通過MATLAB仿真和實驗結(jié)果，其新型算法具有較好的實時性和穩(wěn)定性，能源利用率可達(dá)95％以上。
　　 對光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)進(jìn)行孤島效應(yīng)研究。研究分析主動檢測法和被動檢測法，把輸出電壓過壓、欠壓被動檢測發(fā)應(yīng)用的實驗系統(tǒng)中，系統(tǒng)能及時檢測孤島效應(yīng)的產(chǎn)生，作出保護(hù)。
　　 最后，完成實驗系統(tǒng)軟硬件設(shè)計。本實驗系統(tǒng)