光伏发电逆变系统仿真与MPPT算法设计

摘要

太阳能光伏发电是新能源和可再生能源中最具有发展前途的方式，对环境不会造成任何污染，是实现太阳能利用的重要方法。但是，目前我国光伏并网发电中的逆变器主要技术和芯片还是以进口为主，自主开发高质量的光伏并网逆变器已是当务之急。 本文借鉴已有产品和电路的基础之上，利用Matlab软件对整个逆变器系统进行仿真，开发谐波含量小、转化效率高的逆变器系统。 1、借鉴茆美琴老师的《带有MPPT功能的光伏阵列Matlab通用仿真模型》一文制作了光伏阵列仿真模型并验证了其可行性。 2、在分析和借鉴已有最大功率跟踪算法的基础之上，提出了穷举法和二次插值法相结合使用的最大功率跟踪新算法，新算法快速、精确，而且简化了电路。 3、分别对DC-DC和DC-AC两部分进行了仿真：在DC-DC中采用 LF2407DSP控制芯片产生驱动脉冲，使用新算法实现最大功率跟踪；在DC-AC中采用滞环比较控制方式分别对有和没有工频变压器的电路进行仿真，并对仿真结果和逆变参数进行了测量分析，达到了逆变参数要求。 本文利用先进的仿真技术开发了一个并网逆变器的试验平台，加强了对电路原理的分析，可以很方便的验证新型电路或者算法的可行性，缩短了系统开发周期，降低了系统开发成本，对自主开发高质量的光伏并网逆变器打下了良好的基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第一节能源问题和环境问题

第二节国际上光伏发电的技术现状

第三节我国光伏发电的前景以及技术现状

第四节未来光伏发电市场走向

第五节论文的主要工作

第二章系统概述

第一节光伏能源系统的组成

第二节目前逆变器发展概况

第三章MATLAB仿真软件

第一节Matlab集成开发环境和Simulink

第二节S函数的使用

第三节S函数的工作原理

第四章DC-DC转换电路

第一节DC-DC转换电路的工作原理

第二节DC-DC转换电路的分类及其原理

4.2.1非隔离式变换电路

4.2.2带隔离变压器的直流变换器

第三节DC-DC转换电路的系统功能

第四节本课题中采用的直流变换电路

第五章最大功率跟踪(MPPT)

第一节最大功率跟踪的定义

第二节实现最大功率点跟踪的理论基础

第三节各种最大功率跟踪算法实现

5.2.1 CVT法实现最大功率跟踪

5.2.2登山法实现最大功率跟踪

5.2.3电导增量法实现最大功率跟踪

5.2.4参考电压VREF的调整幅度△V的确定

5.2.5本课题采用的最大功率跟踪算法

第六章DC-AC转换电路

第一节逆变电路的分类

第二节逆变器的技术指标及应用领域

6.2.1逆变器的技术指标

6.2.2逆变器的应用领域

第三节DC-AC逆变的理论基础

6.3.1逆变电路的工作原理

6.3.2逆变器的SPWM控制技术

第四节本课题采用的DC-AC变换电路

第七章总结

参考文献

致谢

附录

个人简历