基于DSP和FPGA的光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT控制算法的研究.pdf

1、隨著社會的飛速發(fā)展和科技的不斷創(chuàng)新，國內外為了緩解日益凸顯的能源危機，對光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究和應用非常重視。目前針對光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究以并網發(fā)電為主，但是獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)建站靈活且適于戶用，特別在偏遠地區(qū)，所以在未來應用前景依然十分廣闊。
　　 本文從獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)整體出發(fā)，為了提高系統(tǒng)的工作效率，對系統(tǒng)中MPPT控制算法進行了深入研究。在此基礎上，提出了單相獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的拓撲結構，其中采用雙向DC-DC電路對蓄電池進行充放

2、電控制，選擇Z源逆變器作為主功率電路的逆變裝置。
　　 第一章闡述了本課題研究的背景和現(xiàn)實意義，給出了獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本組成，詳細介紹了現(xiàn)階段普通獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的技術現(xiàn)狀，指出了其電路拓撲的不足之處，并提出了本論文的主要研究內容。
　　 第二章詳細分析了光伏電池板的工作原理，介紹了日照強度和環(huán)境溫度對光伏電池板輸出的影響，通過分析其等效電路，得出數(shù)學模型，在此基礎上建立了光伏電池板的Matlab仿真模型。
　

3、　 第三章針對普通獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)作出了新的拓撲，引入雙向DC-DC電路的蓄電池能量管理的控制方案取代傳統(tǒng)的單向DC-DC電路的蓄電池能量管理方案，極大地提高了系統(tǒng)的工作效率。引入了Z源逆變器，使系統(tǒng)與普通的逆變器相比有著無法比擬的升壓特性。最后通過Matlab/simulink搭建了Z源逆變器的仿真模型，驗證了Z源逆變器的優(yōu)越性。
　　 第四章分析了MPPT的控制原理，簡述了幾種常用的MPPT控制方法，如固定電壓法、擾動控制

4、法、電導增量法等等。結合上述幾種控制法的優(yōu)缺點，提出了一種改進型的擾動控制法——變步長擾動法，使系統(tǒng)有很好的動態(tài)特性和靜態(tài)特性。最后通過Matlab/simulink建立了仿真模型，仿真結果證實了變步長擾動法的可行性和優(yōu)越性。
　　 第五章建立了獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的主控電路，分析了DSP+FPGA的硬件架構，完成主控電路的PCB設計，提出了獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的軟件控制流程圖，詳細講述了各個控制模塊的編程思想。分別用AgilentE4