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(huì)的飛速發(fā)展和科技的不斷創(chuàng)新，國(guó)內(nèi)外為了緩解日益凸顯的能源危機(jī)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究和應(yīng)用非常重視。目前針對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究以并網(wǎng)發(fā)電為主，但是獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)建站靈活且適于戶(hù)用，特別在偏遠(yuǎn)地區(qū)，所以在未來(lái)應(yīng)用前景依然十分廣闊。
　　 本文從獨(dú)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(duì)系統(tǒng)中MPPT控制算法進(jìn)行了深入研究。在此基礎(chǔ)上，提出了單相獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中采用雙向DC-DC電路對(duì)蓄電池進(jìn)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(shí)意義，給出了獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本組成，詳細(xì)介紹了現(xiàn)階段普通獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)現(xiàn)狀，指出了其電路拓?fù)涞牟蛔阒?，并提出了本論文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　 第二章詳細(xì)分析了光伏電池板的工作原理，介紹了日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度對(duì)光伏電池板輸出的影響，通過(guò)分析其等效電路，得出數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上建立了光伏電池板的Matlab仿真模型。
　

3、　 第三章針對(duì)普通獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)作出了新的拓?fù)?，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(wú)法比擬的升壓特性。最后通過(guò)Matlab/simulink搭建了Z源逆變器的仿真模型，驗(yàn)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(jiǎn)述了幾種常用的MPPT控制方法，如固定電壓法、擾動(dòng)控制

4、法、電導(dǎo)增量法等等。結(jié)合上述幾種控制法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)型的擾動(dòng)控制法——變步長(zhǎng)擾動(dòng)法，使系統(tǒng)有很好的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性。最后通過(guò)Matlab/simulink建立了仿真模型，仿真結(jié)果證實(shí)了變步長(zhǎng)擾動(dòng)法的可行性和優(yōu)越性。
　　 第五章建立了獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的主控電路，分析了DSP+FPGA的硬件架構(gòu)，完成主控電路的PCB設(shè)計(jì)，提出了獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的軟件控制流程圖，詳細(xì)講述了各個(gè)控制模塊的編程思想。分別用AgilentE4