没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
基于MATLAB的太阳能并网逆变器仿真研究.doc
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 137 浏览量
2022-05-31
17:01:51
上传
评论
收藏 2.51MB DOC 举报
温馨提示
试读
43页
基于MATLAB的太阳能并网逆变器仿真研究.doc
资源推荐
资源详情
资源评论
目 录
摘要:在世界各国竞相发展绿色可再生能源的今天,太阳能凭其独特的优点受到了一致青睐。在太
阳能的各种应用中,光伏应用备受关注。随着光伏组件价格的不断降低和光伏技术的发展,太阳能
光伏发电系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡。独立发电 (Stand 一 alone)系统和并网发电
(Grid 一 connected)系统将成为光伏应用的主流。本文设计了一种具有三级结构的并网光伏系统。以
具有最大功率点跟踪功能的并网逆变器为研究对象,对并网光伏系统进行了全面的研究,包括光伏
电池的非线性输出特性、最大功率点跟踪方法、以及并网逆变器的控制策略。...................................1
关键词:光伏系统;最大功率跟踪(MPPT); boost;并网逆变;MATLAB.....................................1
Simulation Study of Grid-Connected Photovoltaic Inverter.............................................................................1
Abstract:At present, while most countries all over the world are developing green and renewable energy,
solar energy is accepted commonly because of its unusual advantages. Photovoltaic (PV) systems are paid
more attention to among its various applications. With price reduction of PV modules and development of
PV technology, the role of PV generation systems is gradually changed form supplemental energy to
substitute energy. And stand-alone and grid-connected PV generation systems will be the trend among PV
applications. This paper designs a three stage PV grid—connected system. Grid-connected inverter with
maximum power point tracking(MPPT) function is focused in this thesis. All aspects of
photovoltaic(PV)grid-connected system are comprehensively studied, which includes the nonlinear output
characteristic of PV cell, MPPT methods and control strategy of grid-connected inverter..............................1
Key words: Photovoltaic System; MPPT; Boost; Grid-Connected inventor; MATLAB.................................1
1 绪论.................................................................................................................................................................1
1.1 课题的研究背景和意义..........................................................................................................................2
1.2 国内外关于光伏发电的研究状况..........................................................................................................3
1.2.1 国外光伏发电的发展现状................................................................................................................3
1.2.2 国内光伏发电的发展现状................................................................................................................3
2 光伏并网发电系统简介................................................................................................................................4
2.1 光伏并网发电系统概述.............................................................................................................................4
2.2 并网光伏系统类型工作原理和设备构成.................................................................................................4
2.2.1 太阳能电池的工作原理....................................................................................................................4
2.2.2 光伏并网发电系统的工作原理........................................................................................................5
2.2.3 系统主要组件介绍............................................................................................................................6
3 光伏电池的特性、结构原理和最大功率点跟踪方法................................................................................7
3.1 光伏电池特性
[13]
..........................................................................................................................................7
3.2 光伏电池结构结构原理.............................................................................................................................8
3.3 光伏阵列通用仿真模型............................................................................................................................11
3.3.1 光伏阵列通用仿真数学模型..........................................................................................................11
3.3.2 光伏阵列 MATLAB 仿真模型........................................................................................................12
图 3.6 PV 模块外观图....................................................................................................................................12
T,S 为输入的实时环境温度、太阳辐射强度............................................................................................12
3.3.3 光伏阵列仿真结果..........................................................................................................................12
3.4 光伏电池最大功率点跟踪方法...............................................................................................................13
3.4.1 最大功率点跟踪的原理..................................................................................................................13
3.4.2 最大功率点跟踪方法概述..............................................................................................................14
1.恒电压控制法
[18]
(Constant Voltage Tracking-CVT)...........................................................................14
2.电导增量法(Inc)........................................................................................................................................14
3.干扰观察法
[20]
...............................................................................................................................................16
3.4.3 一种改进的干扰观察法..................................................................................................................16
3.4.4 改进的扰动观察法的仿真模型......................................................................................................18
如图 3.14,当<0,扰动步长在上次扰动的基础上减去一个常数 C(此处为 0.0001), >0 时,步长不
变。然后由的值决定扰动的方向,若>0,保持原扰动方向,若<0,将扰动方向变反;用求得的新步
长和扰动方向修正参考电压 Ur 的值,并更新输出功率的值;如是循环,直至 step 变为零。...........19
本文由 MPPT 控制并产生 PWM,调节 boost 变换器占空比 D,所以最大功率的仿真将在后文进行。
..........................................................................................................................................................................19
3.5 升压斩波电路仿真研究...........................................................................................................................20
3.5.1 升压斩波电路原理简介..................................................................................................................20
3.5.2 升压斩波电路原理及仿真模型......................................................................................................20
3.5.3 升压斩波电路参数设计..................................................................................................................21
3.6 PV 电池仿真研究......................................................................................................................................22
3.6.1 PV 电池仿真模型.............................................................................................................................22
3.6.2 PV 电池仿真结果及分析................................................................................................................23
4 逆变电路 MATLAB 仿真研究....................................................................................................................25
4.1 逆变电路原理
[25]
简介................................................................................................................................25
4.2 光伏并网逆变器的分类...........................................................................................................................26
4.3 输出电流的控制方式...............................................................................................................................26
4.3.1 方案选取.................................................................................................................................................26
4.3.2 参数选取.................................................................................................................................................29
4.4 逆变电路仿真研究....................................................................................................................................30
1
4.4.1 逆变电路仿真模型..........................................................................................................................30
4.4.2 逆变电路仿真波形图......................................................................................................................31
5 系统总体方案设计.......................................................................................................................................34
6 讨论...............................................................................................................................................................34
致谢..................................................................................................................................................................35
参考文献:......................................................................................................................................................36
[4] 费维扬,赵兴雷,周文戟.全球气候变暖:人类面临的世纪挑战...................................................36
2
基于 MATLAB 的太阳能并网逆变器仿真研究
摘要:在世界各国竞相发展绿色可再生能源的今天,太阳能凭其独特的优点受到了一致青睐。在太
阳能的各种应用中,光伏应用备受关注。随着光伏组件价格的不断降低和光伏技术的发展,太阳能
光伏发电系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡。独立发电(Stand 一 alone)系统和并网发
电(Grid 一 connected)系统将成为光伏应用的主流。本文设计了一种具有三级结构的并网光伏系
统。以具有最大功率点跟踪功能的并网逆变器为研究对象,对并网光伏系统进行了全面的研究,包
括光伏电池的非线性输出特性、最大功率点跟踪方法、以及并网逆变器的控制策略。
关键词:光伏系统;最大功率跟踪(MPPT);boost;并网逆变;MATLAB
Simulation Study of Grid-Connected Photovoltaic Inverter
Based on the MATLAB
Student majoring in Agricultural Electrification and Automation Geng Yuanyuan
Tutor
Abstract:At present, while most countries all over the world are developing green and renewable energy,
solar energy is accepted commonly because of its unusual advantages. Photovoltaic (PV) systems are paid
more attention to among its various applications. With price reduction of PV modules and development of
PV technology, the role of PV generation systems is gradually changed form supplemental energy to
substitute energy. And stand-alone and grid-connected PV generation systems will be the trend among PV
applications. This paper designs a three stage PV grid—connected system. Grid-connected inverter with
maximum power point tracking(MPPT) function is focused in this thesis. All aspects of
photovoltaic(PV)grid-connected system are comprehensively studied, which includes the nonlinear output
characteristic of PV cell, MPPT methods and control strategy of grid-connected inverter.
Key words: Photovoltaic System; MPPT; Boost; Grid-Connected inventor; MATLAB
1 绪论
1
1.1 课题的研究背景和意义
能源是人类经济及文化活动的动力来源。世界文明史上,人类不断地从自然界索
取、探求适合生存和发展所需的各种能源,能源的利用水平折射出人类文明的进步步
伐。从原始社会开始,化石能源逐步成为人类所用能源的主要来源,这种状况一直延
续至科技发达的现代社会。随着人类对能源需求的日益增加,化石能源的储量正日趋
枯竭。全球资源专家们呼吁:煤炭、石油等可贵的化石资源应该是留给子孙后代的“化工
原料”,而不该在我们这代人手中仅仅把它们作为燃料而消耗殆尽。据统计,中国的常
规能源储量更是低于世界平均水平,已探明的经济可开发能源总储量约占世界总量的
10.1%,可开发年限仅为 129.7 年
[1-2]
。我国与世界常规能源剩余可开采量对比图
如图 1.1 所示。
图
1.1
我国与
世界常
规能源
剩余可
开采量
对比图
随着世界经济的发展和人口的增长,能源的需求量越来越大。据 2009 年 6 月发
布的世界能源统计年鉴的数据显示:1965 年世界一次能源消耗总量约为 38.27 亿吨
油当量,而 2008 年已高达 112.95 亿吨油当量。短短 43 年间的能源消耗量年平均
增长率为 2.57%。尤其是中国、非洲等发展中国家因发展经济的需要,对能源的需
求量增速更快
[3]
。能源需求量的急剧增加与世界常规能源的日益枯竭构成了一对矛盾,
如何解决能源短缺问题成为关系人类社会能否持续性发展的关键因素。此外,化石能
源的大量燃烧所排放的二氧化碳、二氧化硫等气体严重破坏了人类的生存环境,导致
全球气候变暖和酸雨等问题。“政府间气候变化专门委员会(IPCC)”分别于 1990 年、
1995 年、2001 年和 2007 年发布了关于全球气候的评估报告,逐步证明了全球气候
变暖主要由化石能源燃烧所致。并在 2007 年的评估报告中指出,本世纪全球气温可
能上升 1.1 至 6.4 摄氏度,海平面可能上升 18 厘米至 59 厘米
[4]
。由此可见,人类
若不对温室气体采取减排措施,人类的生存环境将遭到毁灭性的破坏。
在种种有利条件的刺激下,太阳能光伏发电以其储量大、清洁和分布广等无可比
2
剩余42页未读,继续阅读
资源评论
智慧安全方案
- 粉丝: 3702
- 资源: 59万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功