小型離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與社會水平的提高，人類所需能源逐步消耗，致使人們對能源環(huán)境日益關(guān)注，太陽能作為一種可再生能源，具備無污染、可持續(xù)利用的優(yōu)點，已被人們視為最具規(guī)模推廣價值的新能源之一;正是由于離網(wǎng)型的光伏發(fā)電系統(tǒng)得到了人們越來越多的認(rèn)可和重視，使得高原及島嶼等電力短缺地區(qū)的用電困難得到緩解;本文通過對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理及算法的研究，設(shè)計了一個小型(300W)單相離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，主要做了如下工作:
　　首先，針對主電路為推挽升壓和全橋

2、逆變的電路結(jié)構(gòu)，設(shè)計了系統(tǒng)的硬件電路，包括驅(qū)動、檢測、保護(hù)和輔助電路等;通過降壓電路(BUCK)實現(xiàn)光伏電池的最大功率跟蹤(MPPT)與鋰電池三段式充電控制;利用SG3525產(chǎn)生驅(qū)動信號驅(qū)動推挽升壓電路，并實現(xiàn)了準(zhǔn)閉環(huán)電壓反饋調(diào)制;利用DSP2812生成單極性倍頻的正弦脈寬調(diào)制(SPWM)信號驅(qū)動全橋逆變電路，并實現(xiàn)了SPWM控制策略。
　　其次，應(yīng)用變步長干擾法實現(xiàn)了MPPT;利用PID雙環(huán)控制算法實現(xiàn)了鋰電池充放電控制;通過電

3、壓外環(huán)為比例諧振PR控制，電流內(nèi)環(huán)為電感電流瞬時反饋結(jié)合負(fù)載擾動前饋的比例P控制對逆變器實現(xiàn)了雙閉環(huán)控制;針對以上算法對系統(tǒng)進(jìn)行了軟件設(shè)計，并且在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了系統(tǒng)的模型，并進(jìn)行了仿真分析。
　　最后，對系統(tǒng)進(jìn)行了空載、帶阻性負(fù)載與帶阻感性負(fù)載實驗，實驗結(jié)果表明在以上三種情況下，逆變器輸出正弦波波形平滑，交流電壓在220V±5％范圍內(nèi)，頻率為50HZ，電壓諧波畸變率THD-F在2％以內(nèi)，效率大于85％，