基于超級(jí)電容儲(chǔ)能的光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)研究.pdf

1、隨著化石能源的逐漸枯竭，發(fā)展可再生能源已成為解決世界能源問題的必經(jīng)之路。在眾多可再生能源中，太陽能無疑是最具發(fā)展前景的新能源之一，其取之不盡、用之不竭，不會(huì)污染環(huán)境和破壞生態(tài)平衡，因此太陽能的開發(fā)利用有著巨大的市場(chǎng)前景。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，作為太陽能利用主要形式的光伏發(fā)電技術(shù)也越來越受到各國的重視，在今后幾十年必將得到迅速的發(fā)展和應(yīng)用。
　　本文以獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)系統(tǒng)各個(gè)組成部分進(jìn)行了全面的理論分析，從系統(tǒng)的

2、整體結(jié)構(gòu)、最大功率點(diǎn)跟蹤、超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)、逆變器到控制策略、參數(shù)選擇等關(guān)鍵技術(shù)都作了詳細(xì)的分析和研究，本文的主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：
　　(1)首先介紹光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及其分類，分析獨(dú)立系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)和混合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及各自應(yīng)用場(chǎng)合，最后介紹本文研究的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)。
　　(2)分析光伏電池不同光照強(qiáng)度不同環(huán)境溫度下輸出特性曲線及工作狀態(tài)，對(duì)已有的光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型進(jìn)行改進(jìn)構(gòu)造本文研究的實(shí)用仿真數(shù)學(xué)模型，

3、仿真結(jié)果驗(yàn)證了所構(gòu)造模型精度高、模塊通用性強(qiáng)，與實(shí)際光伏電池輸出特性曲線接近，為光伏電池工作特性分析和實(shí)際工程設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　(3)分析常用最大功率點(diǎn)跟蹤算法原理并比較各自優(yōu)缺點(diǎn)，采用動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，穩(wěn)態(tài)精度高的占空比擾動(dòng)觀察法作為本文的最大功率點(diǎn)跟蹤控制算法，設(shè)計(jì)基于Boost變換器的MPPT跟蹤控制器，通過仿真結(jié)果證明了實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤在獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)中具有重要作用。
　　(4)介紹超級(jí)電容儲(chǔ)能原理及儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)，建

4、立超級(jí)電容器等效電路模型，仿真分析常用超級(jí)電容串聯(lián)均壓電路，重點(diǎn)設(shè)計(jì)Buck/Boost雙向變換器并推導(dǎo)小信號(hào)數(shù)學(xué)模型，基于小信號(hào)傳遞函數(shù)設(shè)計(jì)電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)雙環(huán)控制方法，在Matlab/Simulink里搭建超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電仿真模型，仿真結(jié)果驗(yàn)證了雙環(huán)控制策略實(shí)現(xiàn)超級(jí)電容器充放電功能的有效性與可靠性。
　　(5)對(duì)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的DC/AC逆變器控制技術(shù)進(jìn)行研究，分析逆變器電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并設(shè)計(jì)LC低通濾波器濾除輸出電壓高次