太陽(yáng)能功率變換器及并聯(lián)控制研究.pdf

1、傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池一般采用單個(gè)功率變換器，在應(yīng)用中根據(jù)實(shí)際功率需求選定相應(yīng)的變換器，在系統(tǒng)安裝完成之后，再擴(kuò)展功率不太容易。本課題擬設(shè)計(jì)一種太陽(yáng)能功率變換器模塊及其并聯(lián)控制方案，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可通過(guò)直接增減并聯(lián)在母線上的模塊數(shù)來(lái)擴(kuò)展整個(gè)供電系統(tǒng)的功率。
　　本文建立了太陽(yáng)能電池的仿真模型，利用擾動(dòng)觀察法對(duì)該模型進(jìn)行了最大功率跟蹤（MPPT）仿真實(shí)驗(yàn)，并用太陽(yáng)能陣列模擬器進(jìn)行了電路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，通過(guò)測(cè)試變換器工作在 MPPT穩(wěn)定狀態(tài)下

2、時(shí)太陽(yáng)能電池的輸出功率特性來(lái)判斷算法是否跟蹤到了最大功率點(diǎn)。分析了無(wú)直流電源供電的太陽(yáng)能功率變換模塊并聯(lián)控制方案，建立了兩路模塊并聯(lián)的Simulink仿真模型，采用太陽(yáng)能陣列模擬器模擬兩路太陽(yáng)能電池輸出，進(jìn)行了兩路太陽(yáng)能功率變換器的并聯(lián)實(shí)驗(yàn)，針對(duì)負(fù)載處在臨界狀態(tài)時(shí)會(huì)產(chǎn)生振蕩的情況設(shè)計(jì)了滯環(huán)控制方案。設(shè)計(jì)了有直流電源供電的太陽(yáng)能功率變換器并聯(lián)控制方案，通過(guò)引入一個(gè)直流電源給主模塊供電并采用PID控制算法來(lái)穩(wěn)定母線電壓，連同太陽(yáng)能陣列模擬器

3、的兩路輸出進(jìn)行了三路模塊的并聯(lián)實(shí)驗(yàn)，對(duì)并聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)、負(fù)載切換、臨界狀態(tài)等測(cè)試，通過(guò)模擬額定功率范圍內(nèi)的各種負(fù)載變化情況，測(cè)試了系統(tǒng)輸出母線的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程及穩(wěn)態(tài)性能。設(shè)計(jì)了大功率DC/DC模塊，采用MOSFET并聯(lián)的方式使單體變換器的功率達(dá)到了2000W，為太陽(yáng)能變換器并聯(lián)系統(tǒng)提供了一個(gè)大功率等級(jí)的變換器平臺(tái)。
　　本課題所做的仿真和實(shí)際電路實(shí)驗(yàn)均驗(yàn)證了太陽(yáng)能功率變換器模塊并聯(lián)方案的可行性，在負(fù)載變化時(shí)，整個(gè)并聯(lián)系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)