光伏系统多峰MPPT算法与逆变器研究

光伏系统多峰MPPT算法与逆变器研究
光伏系统多峰MPPT算法与逆变器研究
随着经济发展和人口增长,化石能源进一步枯竭,能源危机成为日益关注的问题,太阳能成为世界上公认的理想替代能源。

太阳能资源的利用是世界范围的问题,对于人口高密度的我国更是关系到国家可持续发展的问题,其中高效率、高可靠的能量变换是清洁能源重要的利用途径和关键技术。

论文在分析光伏电池模型和输出特性的基础上,对光伏阵列最大功率跟踪算法及应用进行研究。

论文首先对光伏电池发电原理和各类数学模型进行分析,并且在工程用数学模型的基础上建立仿真模型,讨论了光照强度和环境温度对光伏电池输出特性的影响,以及不均匀光照对光伏阵列串联支路、并联支路的影响,分析了适用于单峰、多峰输出特性的最大功率跟踪算法,总结各类算法优缺点的基础上提出多区间最大功率跟踪算法。

光伏逆变器选择双输入五电平双降压式逆变器,分析了工作模态和调制策略,对其构成新型光伏变换系统,详细分析了变换系统功率器件电压应力、功率损耗,并与传统光伏变换系统作比较,新型光伏变换系统具有高可靠性、高效率的特点。

并且对系统中两个变换器进行控制策略优化设计、系统仿真,验证所提方法的有效性。

最后论文设计并研制了一台1kW的原理样机,用TMS320F28335的DSP芯片进行数字控制,实现稳定输出115V/400Hz的交流电。

实验结果表明,文中所设计控制方法的正确性和可行性,有效提高了光伏变换系统的转换效率。