大功率光伏陣列模擬器的研究.pdf

1、使用太陽能光伏電池模擬器代替實際光伏電池陣列進(jìn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)的實驗研究，可以大大縮短研發(fā)周期，降低開發(fā)成本，提高研發(fā)效率以及實驗數(shù)據(jù)的可信度。隨著光伏發(fā)電功率等級的逐步提高，光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)的研究工作將變得越來越棘手。因此，大功率光伏電池陣列模擬器的研究已顯得尤為重要。
　　本文首先介紹了太陽能光伏系統(tǒng)的整體架構(gòu)及各部分的功能，分析了光伏電池的工作原理、等效電路及其工程數(shù)學(xué)模型，搭建了相應(yīng)的仿真模型。對光伏電池在標(biāo)準(zhǔn)外界環(huán)境和變環(huán)

2、境條件下的I-V、P-V特性曲線進(jìn)行了仿真實驗，為模擬器系統(tǒng)的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　本文所設(shè)計的模擬器系統(tǒng)單模塊主電路采用單級Boost型DC/DC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。它具有結(jié)構(gòu)簡單，在完成DC/DC電壓變換的同時能夠?qū)崿F(xiàn)高功率因數(shù)校正等優(yōu)點。詳細(xì)地分析了主電路的工作原理及工作過程，對重要參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計計算。對多模塊并聯(lián)均流實現(xiàn)大功率輸出的可行性做了理論上的研究與分析。
　　針對模擬器的兩種智能控制算法-模糊控制算法、模糊PID

3、控制算法進(jìn)行了研究，并根據(jù)本文設(shè)計的模擬器系統(tǒng)設(shè)計了相應(yīng)的模糊PID控制器。該模糊PID控制算法綜合了PID控制算法和模糊控制算法各自優(yōu)點，使模擬器具有較快的響應(yīng)速度和精準(zhǔn)的追蹤效果。通過光伏電池工程數(shù)學(xué)模型將采集到的模擬器輸出電壓信號轉(zhuǎn)換為模擬器參考輸出電流，與模擬器實際輸出電流作比較，得出電流誤差信號并微分得出誤差改變量，作為模糊控制器的輸入，經(jīng)過模糊控制器的處理得到PID控制器三參數(shù)的改變量并對PID初始參數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)一步得到