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《聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)準(zhǔn)z源逆變器控制研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)準(zhǔn)Z源逆變器控制研究ControlofQuasi-Z-sourceInverterinConcentratingPhotovoltaicSystem作者:樸海順單位:電氣工程學(xué)院指導(dǎo)教師:楊俊友教授單位:沈陽工業(yè)大學(xué)協(xié)助指導(dǎo)教師:單位:單位:論文答辯日期:2015年03月02日學(xué)位授予單位:沈陽工業(yè)大學(xué)摘要光伏發(fā)電作為太陽能應(yīng)用的主要技術(shù)之一,如今倍受國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注。如何有效地提高光伏發(fā)電利用率和逆變器轉(zhuǎn)換效率,仍是國內(nèi)外學(xué)術(shù)界理論與應(yīng)用研究的熱點。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)中存在的問題是利用效率不高和造價昂貴,并且光伏電
2、池只能將光能的十分之一左右轉(zhuǎn)化為電能。傳統(tǒng)的工頻隔離型逆變器雖然技術(shù)性能可靠,但是存在一定的問題,例如系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率低、系統(tǒng)體積大及成本高等。針對以上問題,本文提出聚光光伏系統(tǒng)中準(zhǔn)Z源逆變器的設(shè)計方案,從而實現(xiàn)高效可靠的直流輸入、交流輸出。首先,針對光伏電池工作原理進(jìn)行詳細(xì)分析,在此基礎(chǔ)上,運用工程數(shù)學(xué),建立光伏電池數(shù)學(xué)模型,并在Matlab/Simulink的環(huán)境下,搭建太陽能光伏電池的動態(tài)仿真模型,得到相關(guān)結(jié)果。研究最大功率點跟蹤(MPPT)原理,對主要的MPPT方法進(jìn)行分析。并在Matlab/Simulink環(huán)境下將其與光伏陣列的動態(tài)仿真模型結(jié)合
3、,進(jìn)行仿真分析,驗證擾動觀測法的有效性。其次,詳細(xì)分析準(zhǔn)Z源逆變器的工作原理,針對傳統(tǒng)逆變器的缺陷,對Z源阻抗網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行參數(shù)設(shè)計,并對準(zhǔn)Z源逆變器進(jìn)行建模分析,提出準(zhǔn)Z源逆變器的直流母線電壓控制策略,完成控制器設(shè)計。最后,分析Z源逆變器的調(diào)制策略和針對準(zhǔn)Z源獨特直通特點的SPWM調(diào)制策略及其實現(xiàn)的原理方法。分析不同調(diào)制方式下直通信號的插入方式,對最大升壓比SPWM調(diào)制策略進(jìn)行改進(jìn),提出能夠?qū)⒓尤胫蓖〞r間難度變小的改進(jìn)型SPWM。并結(jié)合設(shè)計的直流母線控制器在Matlab/Simulink環(huán)境下,搭建系統(tǒng)模型,通過仿真驗證理論分析的正確性。關(guān)鍵詞:聚光光伏系
4、統(tǒng),最大功率點跟蹤,準(zhǔn)Z源逆變器,小信號建模,改進(jìn)SPWMIAbstractAsoneofthemaintechnologiesinsolarenergyutilization,photovoltaicpowergenerationisnowpaidmuchattentionbyallthecountries.Howtoeffectivelyimprovetheefficiencyandtheconversionefficiencyofphotovoltaicinverterinthetheoryandapplicationresearchisstil
5、lhotintheacademiccircleathomeandabroad.Currentlytheproblemsinphotovoltaicpowergenerationsystemarelowefficiencyandhighexpenses,andonlyabout1/10oflightenergycanbetransformedintoelectricalenergy.Althoughthetraditionalfrequencytransformerisolatedinverterisreliableontechnicalperforma
6、nce,theproblemsoflowsystemefficiency,largevolume,highcostarestillserious.Inviewoftheaboveproblems,thisthesisputforwardthedesignschemeofquasi-Z-sourceinverterinconcentratedphotovoltaicconcentratorsystem,soastoachievetheefficientandreliableDCinput,ACoutputsystem.Firstly,theworking
7、principleofthephotovoltaiccellswasanalyzedandthephotovoltaiccellmathematicalmodelwasestablished,thenthechangelawoftheparameterswasreflectedbythemathematicalrelationship,intheenvironment,thesimulationmodelofPVarraydynamicallywasbuiltbasedonMatlab/Simulink,therelatedsimulationresu
8、ltswereachieved.Theprincipleofmaximumpowerpoint