智能家居太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計與研究.pdf

1、太陽能資源豐富，太陽能光伏發(fā)電是一種清潔無污染、環(huán)境友好的新型能源，受到了各國的青睞。目前，世界對光伏發(fā)電技術(shù)的未來發(fā)展很是重視，普遍認(rèn)為在未來的能源組成中，太陽能將是最主要的能量來源。而制約光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的因素還有很多，其中最主要的問題是能源的利用效率問題。此外，在硬件方面，光伏逆變器是整個光伏電站的電力轉(zhuǎn)換核心，逆變控制技術(shù)的好壞將會直接影響整個系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性、可靠性和安全性。所以，研究光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）技

2、術(shù)和光伏發(fā)電逆變控制技術(shù)具有重要的意義。
　　本文針對普通家庭負(fù)載用電情況，主要研究了最大功率點(diǎn)控制、DC/DC直流逆變、蓄電池充電方式以及并網(wǎng)逆變控制等相關(guān)內(nèi)容。以TMS320F28035作為整個系統(tǒng)的控制核心。為了能夠同時實(shí)現(xiàn)能量存儲和并網(wǎng)逆變要求，在比較不同類型并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)后，兩級式非隔離型并網(wǎng)逆變器最適合本系統(tǒng)，前級為DC/DC變換器，采用Boost變換器實(shí)現(xiàn)直流側(cè)光伏陣列輸出電壓的升壓功能以及MPP跟蹤，后

3、級為DC/AC變換器，使用全橋式逆變電路實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變功能。
　　在對MPPT算法研究中，本文在分析了常用的MPPT算法優(yōu)缺點(diǎn)后，提出了一種基于自尋優(yōu)+PI的新型控制算法，通MATLAB仿真表明了新型算法在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境情況下，能夠在0.02s左右達(dá)到280W的最大功率點(diǎn)并且震蕩很小，滿足工程實(shí)際需要。此外，環(huán)境突然改變時，在經(jīng)過0.01s左右的時間就重新回到了新狀況下的最大功率點(diǎn)。相較于普通算法，系統(tǒng)的快速性和穩(wěn)定性都極大的提高了。在蓄

4、電池充電控制環(huán)節(jié)，通過利用MPPT技術(shù)，使用了三段式充電控制策略，在采集到的數(shù)據(jù)顯示，充電電壓能夠達(dá)到14.2V左右，保證了電池的完全充電，具有很好充電效果，同時對蓄電池的損耗也較小。在并網(wǎng)逆變環(huán)節(jié)，本文使用了基于 SVPWM的控制技術(shù)，建立了三相并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型。在模型分析中發(fā)現(xiàn)存在耦合現(xiàn)象，在加入了前饋解耦環(huán)節(jié)后，基于前饋解耦的SVPWM控制技術(shù)能夠調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓幅值為380V的正弦交流電，與電網(wǎng)電壓同頻同相，實(shí)現(xiàn)滿足功率因數(shù)