本文關(guān)鍵詞：直流集成光伏模塊并網(wǎng)系統(tǒng)的研究

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【摘要】：根據(jù)光伏系統(tǒng)的聯(lián)接結(jié)構(gòu),光伏發(fā)電系統(tǒng)分為集中式、組串式、模塊集成式三類(lèi)。其中,模塊集成式具有能量轉(zhuǎn)化率高、抗陰影能力強(qiáng)、易于擴(kuò)容與維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),非常適用于中小功率場(chǎng)合,近年來(lái)受到研究者們的重視。論文對(duì)比研究了直流模塊集成式光伏發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)式、旁路式、串聯(lián)式三種結(jié)構(gòu),得出串聯(lián)式結(jié)構(gòu)具有器件電壓等級(jí)低,效率高等優(yōu)點(diǎn)。將光伏模塊集成的直流變換器拓?fù)溥M(jìn)行對(duì)比,得出同極性Buck-Boost電路具有調(diào)壓范圍廣、效率較高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。因此,論文以同極性Buck-Boost直流集成光伏系統(tǒng)串聯(lián)結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象。論文研究了單個(gè)直流集成光伏模塊Buck-Boost變換器的工作特性,調(diào)制方法和參數(shù)設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的不同狀態(tài),通過(guò)載波重疊的調(diào)制方式使得Buck-Boost變換器可以在Buck模式、Boost模式、Buck-Boost模式之間靈活切換。論文重點(diǎn)研究了串并聯(lián)直流集成光伏系統(tǒng)母線(xiàn)端的輸出特性,并給出了關(guān)鍵電壓值的數(shù)學(xué)表達(dá)式。研究表明,對(duì)于直流集成光伏模塊串聯(lián),當(dāng)功率不均衡度a和直流變換器電壓變比k滿(mǎn)足αkmin/kmax時(shí),必定存在某個(gè)母線(xiàn)電壓值使得光伏串聯(lián)系統(tǒng)中所有集成模塊都能夠工作在最大功率點(diǎn)。對(duì)于串并聯(lián)直流集成光伏系統(tǒng),其母線(xiàn)端輸出則有可能出現(xiàn)多峰值功率特性。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最大功率跟蹤,需要對(duì)后級(jí)逆變器的母線(xiàn)電壓進(jìn)行合理的控制。論文將直流集成光伏系統(tǒng)通過(guò)后級(jí)逆變器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。為了控制母線(xiàn)電壓工作在直流側(cè)的最大功率輸出點(diǎn),論文引入粒子群優(yōu)化(PSO)算法。算法中粒子的位置設(shè)置為母線(xiàn)電壓給定值,目標(biāo)函數(shù)為光伏系統(tǒng)輸出功率,通過(guò)PSO算法的不斷優(yōu)化更新,在解空間內(nèi)搜索到全局最大功率點(diǎn)。論文搭建了基于Buck-Boost直流集成光伏模塊并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的仿真模塊和軟硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了單個(gè)直流集成光伏模塊的電壓控制、MPPT控制、直流集成模塊串并聯(lián)系統(tǒng)的輸出特性、逆變器的母線(xiàn)電壓控制、基于PSO算法的母線(xiàn)電壓尋優(yōu)等理論分析和控制方法的正確性和實(shí)用性。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM615

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8 張s，

本文編號(hào)：1227541