基于Z源逆变器的光伏发电提水系统研究

发布时间：2022-09-28 16:57

　　随着科学技术的不断发展,工业化进程虽逐年加快,但对化石燃料等不可再生能源的过度开采,也引起了能源紧缺的问题,于是对可再生能源的开发利用便成为当前缓解能源紧缺的重要途径。在可再生能源中,太阳能的开发利用受到了广泛关注,这是由于太阳能资源具有来源广、可再生性强、成本低、环保节能等优势。太阳能转换技术展现出巨大的应用价值,太阳能实现能源转换的方式以光电转换为主。本文以光伏提水系统为例对太阳能光电转换的实际应用进行探讨分析。本文从能量转换效率和稳定性两个角度出发,重点对光伏提水系统Z源逆变器控制策略及水泵电机调速方法进行研究,通过构建模型对控制策略和调速方法进行了验证。首先,在不同日照强度和温度条件下,本文通过MPPT（最大功率点跟踪）环节的系统前级仿真,确保对光伏提水系统最大功率的跟踪,使光伏提水系统始终按照最大功率运行。前级系统仿真主要是基于光伏电池等效模型建立,并在此基础上分别得到P-U、U-I曲线。其次,研究Z源逆变器的控制方法。本文中Z源阻抗网络的主要作用是通过不断检测电容电压,间接达到稳定直流链电压的目的,进而为系统起到升降压的作用。本文通过构建Z源逆变器模型对其升降压方式进行探讨... 

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容和结构安排
第二章 光伏发电提水系统性能分析
    2.1 光伏发电提水系统的构成
    2.2 光伏电池工作特性
        2.2.1 P-N结简介
        2.2.2 光伏组件特性分析
        2.2.3 光伏组件建模
    2.3 三相异步电动机特性
    2.4 潜水泵特性
    2.5 本章小结
第三章 光伏发电提水系统的Z源逆变器控制
    3.1 Z源逆变器工作原理
        3.1.1 Z源逆变器升压原理
        3.1.2 Z源逆变器特性分析
    3.2 Z源逆变器阻抗网络参数设计
        3.2.1 Z源阻抗网络电容参数设计
        3.2.2 Z源阻抗网络电感参数设计
    3.3 基于SPWM的电压控制
    3.4 本章小结
第四章 基于Z源逆变器的光伏发电提水系统控制
    4.1 光伏发电提水系统结构
    4.2 光伏发电提水系统参数设计
    4.3 光伏电池最大功率跟踪控制
    4.4 三相异步电动机的控制
        4.4.1 三相异步电动机数学模型
        4.4.2 转子磁链定向的矢量控制
    4.5 本章小结
第五章 基于Z源逆变器的光伏提水系统仿真
    5.1 光伏发电系统模型
        5.1.1 光伏电池仿真模型
        5.1.2 光伏MPPT控制的仿真
    5.2 Z源逆变器控制的仿真
        5.2.1 Z源逆变器的仿真模型
        5.2.2 Z源逆变器直流侧控制的仿真
    5.3 三相异步电动机矢量控制的仿真
    5.4 光伏提水系统不同工况下的提水效果分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与讨论
    6.1 总结
    6.2 讨论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于Matlab/Simulink的小型风力发电机电能质量指标仿真计算与分析[J]. 孙凯,温彩凤,汪建文,张建勋.  可再生能源. 2016(05)
[3]小型风力提水机的低实度风轮设计及其数值模拟[J]. 高翀恒,郑源,周鑫.  水电能源科学. 2016(03)
[4]基于SVPWM异步电机直接转矩控制研究（英文）[J]. 郭有贵,潘东卿,邓成,李辉,邓文浪.  系统仿真学报. 2016(02)
[5]异步电机直接转矩控制变频调速系统的设计[J]. 胡瑶,卜世杰.  自动化与仪器仪表. 2015(10)
[6]变频水泵装置调速特性试验研究[J]. 刘波,方修睦,姜永成,曹慧哲,王磊.  暖通空调. 2015(08)
[7]基于风特性和小型风力机的组合风速模型建立[J]. 刘璇,贾彦,任哲,赵文武,李飞,赵飞.  工程热物理学报. 2014(11)
[8]基于永磁双转子电机调速的新型风力发电系统设计[J]. 付兰芳,孙鹤旭,王华君,刘斌,潘雷.  电力系统自动化. 2014(15)
[9]三相异步电动机最小输入功率节能装置的研究[J]. 覃桢桢,马新春,李剑.  电子设计工程. 2014(13)
[10]一种高效率低输入纹波电流的光伏并网微逆变器[J]. 魏少翀,张广明,嵇保健,王建华.  电力系统自动化. 2014(08)



本文编号：3682036