小型单相太阳能光伏并网系统的研究

摘要

随着国民经济的迅猛发展和人们生活水平的不断提高，人类对能源的需求也大大增加，人类赖以生存的地球不但所蕴藏的矿藏有限，矿物燃烧还会导致温室效应和一系列的环境污染问题。太阳能作为新型环保能源，具有地域分布广阔、资源丰富、清洁无污染等特点，成为解决电能匮乏的新途径。但原有太阳能(光伏)并网系统存在能量转换效率低、体积笨重的缺点，限制了其进一步发展。 在本文中，采用Cuk型DC-DC变换器作为最大功率点跟踪(MPPT)充电控制器的主电路拓扑，在实现给铅酸蓄电池充电的同时实现了最大功率点跟踪控制策略。另外，Cuk型DC-DC变换器驱动电路的设计简单，容易实现；由于该拓扑比较其它DC-DC变换器拓扑结构具有输入输出脉动电流小的优点，所以在所有DC-DC变换器拓扑结构中，更适合蓄电池充电系统；由于其具有较大的占空比裕度调节，满足了MPPT技术的需求；此外采用软开关技术还可以减少开关损耗与电磁干扰。 本文研究了结合LCL导抗变换器的光伏逆变器，建立了基于导抗变换器的光伏逆变系统的应用模型，通过对各个组成部分的工作模式的分析，设计了实际应用的电路，并进行了实验验证。 该系统将导抗变换器和光伏并网逆变系统有机结合在一起，利用导抗变换器实现光伏系统的电流并网。与现有电压型并网逆变方案相比，采用了体积小巧的高频变压器取代了笨重的工频隔离变压器，减小了输出滤波器的体积；而且由于电流并网中输出的电流仅仅与输入电压成正比而与电网电压无关，这使得并网逆变的控制方式得到简化，避免了电压并网时电压相位变换而进行的复杂算法运算。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及本论文使用授权说明

第1章太阳能应用概述

第2章小型光伏系统的组成

第3章Cuk软开关电路的仿真和实验

第4章基于导抗变换器的光伏逆变系统

第5章系统的其它辅助电路

第6章总结与展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间发表的论文