智能控制光伏并网发电系统研究

摘要

本文对智能控制光伏并网发电系统进行了研究。文章阐述了目前国内外关于太阳能发电系统中最大功率点跟踪(MPP7f)充电控制器主电路的应用现状，选择了Cuk型变换器作为MPPT充电控制器的主电路拓扑，实现了对铅酸蓄电池的MPPT充电控制。实验结果表明，本系统更充分地利用了光伏阵列的输出功率，缩短了过充阶段时间，提高了充电效率，克服了大多数光伏系统中蓄电池欠充的缺陷，延长了铅酸蓄电池的使用寿命。此外，相对于电压调节充电控制策略，本策略更适用于对大型串联蓄电池组的充电控制。

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第一章绪论

1.1光伏发电系统发展

1.2光伏发电系统的研究

1.2.1光伏发电的主要技术问题

1.2.2国内外研究现状

1 3本课题来源及主要研究内容

第二章光伏发电系统的基本特性

2.1序言

2.2光伏电池输出特性分析

2.2.1光伏电池的仿真模型

2.2.2光伏电池的输出特性及分析

2.2.3日照强度和环境温度对光伏电池输出特性的影响

2.3 VRLA蓄电池特性分析

2.3.1 VRLA蓄电池的工作原理

2.3.2 VRLA蓄电池的基本充电过程

2.4导抗变换器特性分析

2.5本章小结

第三章光伏发电系统MPPT技术研究

3.1序言

3.2光伏系统MPPT算法研究

3.2.1恒定电压控制法

3.2.2扰动观测法

3.2.3增量电导法

3.3光伏阵列MPPT的实现

3.3.1光伏阵列MPPT的实现方法

3.3.2 MPPT控制方案的理论依据

3.3.3 MPPT控制方案的确定

3.3.4 MPPT控制替代实验

3.4本章小结

第四章智能控制充电器的研究

4.1序言

4.2蓄电池的寿命及其影响因素

4.3光伏发电系统充电控制策略的提出

4.3.1充电控制策略的提出

4.3.2 MPPT充电控制算法的具体实现

4.4光伏发电系统充电控制器的硬件实现

4.5实验验证

4.6本章小结

第五章独立运行光伏发电系统的研究

5.1序言

5.2带工频变压器的独立运行光伏发电系统设计

5.2.1系统结构与控制电路

5.2.2控制算法与实现

5.2.3仿真和实验验证

5.3独立光伏系统高频链逆变电源设计

5.3.1系统结构与控制电路

5.3.2设计中应注意的问题

5.3.3仿真和实验验证

5.4控制和检测电路设计

5.4.1电压数值采样电路设计

5.4.2电流数值采样电路的设计

5.4.3 IGBT驱动和过流保护电路

5.5本章小结

第六章光伏并网逆变器研究

6.1序言

6.2导抗变换器的工作原理

6.3光伏并网逆变器研究

6.3.1系统结构与工作过程

6.3.2调制策略研究

6.3.3仿真和实验验证

6.4本章小结

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

7.2.1对光伏发电系统充电控制器研究的思考

7.2.2对独立运行光伏发电系统研究的思考

7.2.3对并网运行光伏发电系统研究的思考

参考文献

作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文

致 谢