光伏并网发电模拟装置论文

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1、光伏并网发电模拟装置毕业论文目录1前言12.选题背景12.1设计课题来源及其意义12.2课题设计的主要内容23.光伏并网发电模拟装置原理23.1最大功率点跟踪（MPPT)23.2DC-AC逆变原理23.3正弦脉宽调制SPWM43.4单相全桥逆变中的SPWM控制94.光伏并网发电模拟装置的总体设计124.1系统总体方案设计124.2系统总体方案实现手段134.3正弦逆变器控的制电路设计144.4逆变电路设计144.5MTTP功能设计145.方案选择与论证145.1DC-AC逆变方案选择论证145.2控制器方案选择论证145.3滤波器方案选择论证15575.4频率、相位跟踪方案选择论证155.5正

2、弦脉宽调制SPWM及驱动电路方案选择166.系统实现方案166.1DC-AC主回路176.2精密整流电路186.3保护电路186.4程序原理图和误差产生和改进197.MSP430F169的单片机简介197.1主要部件及其功能207.2引脚说明228.理论分析与计算258.1MPPT的控制方法与参数计算258.2同频、同相的控制方法与参数计算268.3提高效率的方法268.4滤波参数的计算279.测试方案与测试结果279.1测试仪器279.2测试步骤279.3测试结果289.4MPPT功能测试299.5频率跟踪测试299.6相位跟踪测试309.7输出电压THD测试36579.8效率测试369.9

3、过流、欠压保护测试369.10测试结果分析36参考文献36致谢38附录1主电路原理图40附录2仿真程序4057光伏并网发电模拟装置1前言随着人类社会的发展，能源的消耗量正在不断的增加，世界上的化石能源总有一天会消耗殆尽。同时，由于大量化石能源的燃烧，使得全球生态环境日益恶化，对人类的生存和发展造成了巨大威胁。在这样的背景下，太阳能作为可持续再生能源，引起了人们的重视。而在我国，光伏系统的应用才刚刚起步，市场状况尚不明朗。针对这样的情况，开发太阳能，发展前景广阔的并网发电系统是当今解决自然环境的必经途径。分析了目前光伏市场的瓶颈并预测了未来光伏发电的前景。相信作为当今发展速度最快的高新技术之一，

4、太阳能光伏发电技术，特别是光伏并网发电技术,它将为今后的电力工业以及能源结构带来革命性变化。2.选题背景2.1设计课题来源及其意义设计题目是由指导老师下发，经过初选到最终确认的。本设计是光伏并网发电模拟装置，光伏并网发电是一种清洁的能源利用途径，能对环境改善和资源的循环利用起到很大的促进作用。本设计无论是对自身能力的提高和理论知识的实践运用，在此基础上最终选择了光伏并网发电模拟装置的设计。2.2课题设计的主要内容本设计是光伏并网发电模拟装置，由于条件的局限性和设计题目的要求，采用蓄电池模拟光伏电池，作为直流电源，设计的主要内容包括光伏阵列MTTP控制，逆变并网DC-AC转换，逆变器的设计是本设

5、计的重点。具体设计是，用直流稳压电源US和电阻RS模拟光伏电池，US=60V，RS=30Ω~36Ω；uREF为模拟电网电压的正弦参考信号，频率fREF为45Hz~55Hz，其峰峰值为2V，；T为工频隔离变压器，变比为n3:n2:n1=1:20:10，将uF57为输出电流的反馈信号；负载RL=30Ω~36Ω范围内变化。系统设计的主要能完成的功能为：（1）频率跟踪功能。（2）醉倒功率（MPPT)跟踪功能。(3)输入欠压保护。（4）输出过流保护。(5)当RS=RL=30Ω时，DC-AC变换器的效率≥60%。（6）当RS=RL=30Ω时，输出电压uo的失真度THD≤5%。其结构框图如图2.1所示：图2

6、.1光伏并网发电模拟装置框图3.光伏并网发电模拟装置原理光伏并网发电装置是利用太阳能发电的电力系统，其中光伏电池是利用光能转换层电势能的原理制成的发电装置，经过汇流再将电流送到逆变装置中。由于题目要求整个模拟装置系统主要模拟光伏电池和并网逆变器两部分组成。模拟烦人光伏电池经过并网逆变器将直流电转换成交流电为负载提供所需电力。3.1最大功率点跟踪（MPPT)不同的光照强度和环境温度光伏电池的输出电压不同，因此，输出也成非线性，光伏电池只有在某个特定的值时才能产生最大的输出功率，此时产生最大功率为最大功率点（MaximumPowerPoint，MPP）。要提高光伏并网发电模拟装置的整体功率也就是要

7、控制光伏电池的最大功率点，使其工作在最大点附近，这个过程就是最大功率点跟踪（MaximumPowerPointTracking，MPPT）。由于设计要求光伏电池由给定直流电源模拟代替，因此改变负载和RS的大小来调节最大功率点，使输出保持在最大功率点。当负载RL从0到无穷大变化时，其负载V-I曲线是一条抛物线如图3.1，Rs不变，调节RL使其输出工作在最大功率点，设最大功率点为Pm,RL=Rm57，