基于双管正激电路的光伏功率均衡器的设计
发布时间：2021-02-01 16:18
随着社会的快速发展,传统发电所需的化石能源消耗速率过快,并且会产生有害气体危害环境。太阳能光伏发电作为一种新型清洁能源,不仅资源丰富、取用便捷,而且不会污染环境。因此光伏发电受到越来越多的重视,各国政府也大力支持此再生能源使用技术的发展。而光伏板工作时,会因遮蔽、光照不均匀等原因造成热斑效应,最终导致输出功率降低。本论文重点研究的就是,通过加入均衡器可以提高输出功率,均衡输出电压。本论文选用了 PSIM仿真软件,对光伏串列进行仿真,验证了光伏电池模型的正确性与可靠性。本论文首先详细地分析了功率均衡器的均衡原理,其次给出了正激均衡器平均模型,然后利用PSIM软件搭建该均衡器的闭环系统的平均等效模型电路。由于光伏模块具有非线性I-V特性,而且均衡器也是一个具有强非线性的开关变换器。由此导致了计算复杂性增加和难以收敛问题。而平均模型是一个大信号模型,忽略了直流变换器的高频纹波,保留了稳态和低频特性,可以进行稳态分析、交直流混合分析以及小信号扰动分析。通过比较平均模型和瞬态模型仿真结果的速率,表明了平均模型可以提高仿真效率32倍。接着本论文给出了单输入-多输出隔离型双管正激的拓扑及工作原理,详...
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１光伏板的电流均衡方案框图??
而复杂的电源转换器和控制系统，并Ｒ它的图形用户界面非常直观并易于使用。??在本论文中，ＰＳＩＭ可以有效地进行完整的电路模拟及分析。光伏电池的ＰＳＩＭ??仿真模型如下图２－３所示。此模型的光照强度为１０００Ｗ／ｍ２，其对应的短路电流??为?８．５４Ａ。??０４?Ｖ１?？??８?５４Ａ。?＞?Ｈ?（＾）??？?，，?１００ｋ?＾?ＡＤ２?。??Ｔ?＝＝??１００００ｕ??图２－３光伏电池的ＰＳＩＭ仿真模型??在ＰＳＩＭ中，通过改变仿真模型中电流源的参数，可以达到改变光照强度的??作用。当单块光照强度为１０００Ｗ／ｍ２的光伏仿真模型进行ＰＳＩＭ仿真时，Ｉ－Ｖ和??Ｐ－Ｖ特性曲线如下图２－４所示。与光伏板的输出特性比较，仿真得出的特性曲线??基本拟合。所以在本论文中，此光伏电池仿真模型用于与均衡器搭建的均衡电路??７??
（ａ）?１－Ｖ特性曲线?（ｂ）?Ｐ－Ｖ特性曲线??图２－２光伏板的特性曲线??２．２光伏组件的仿真模型及遮蔽分析??２．２．１光伏组件的仿真??本课题采用的太阳能电池型号是英利的ＹＬ２３５Ｐ－２％。综合上一小节建模的??电池等效模型，参数及表达式，可将模型用于软件仿真验证其正确性。本课题选??择的仿真软件为ＰＳＩＭ仿真软件。ＰＳＩＭ是一款面向电力电子领域仿真设计软件，??提供波形解析，仿真髙速，控制系统设计。它不仅能够在很短的时间内模拟庞大??而复杂的电源转换器和控制系统，并Ｒ它的图形用户界面非常直观并易于使用。??在本论文中，ＰＳＩＭ可以有效地进行完整的电路模拟及分析。光伏电池的ＰＳＩＭ??仿真模型如下图２－３所示。此模型的光照强度为１０００Ｗ／ｍ２，其对应的短路电流??为?８．５４Ａ。??０４?Ｖ１?？??８?５４Ａ。?＞?Ｈ?（＾）??？?
【参考文献】：
期刊论文
[1]光伏发电MPPT方法综述[J]. 黄锡锋. 科技展望. 2016(12)
[2]局部阴影下光伏阵列最大功率点跟踪算法的研究[J]. 李正明,王学明. 电子器件. 2015(06)
[3]当前我国可再生能源规划的执行评估[J]. 刘明德,杨玉华. 电子科技大学学报(社科版). 2015(04)
[4]基于UC3842变频器辅助电源的设计[J]. 胡国文,张立生,王银杰. 现代仪器. 2012(04)
[5]基于AP法选择高频变压器磁心的公式推导及验证[J]. 沙占友,马洪涛. 电源技术应用. 2011(11)
[6]光伏并网发电系统MPPT算法研究[J]. 王宝忠,刘卫法,付宁宁,宋东锋. 科学技术与工程. 2010(34)
[7]正激变换器的磁复位技术研究[J]. 陈道炼,范玉萍,严仰光. 电力电子技术. 1998(01)
博士论文
[1]适用于宽输入电压范围的Buck-Boost直流变换器及其控制策略的研究[D]. 姚川.华中科技大学 2013
硕士论文
[1]光伏发电系统最大功率点跟踪算法研究[D]. 刘文涛.安徽理工大学 2017
[2]分布式光伏电站资产证券化研究[D]. 汤文君.华北电力大学(北京) 2017
[3]基于UC3845双管正激开关电源研究设计[D]. 金磊.电子科技大学 2016
[4]直流集成光伏模块并网系统的研究[D]. 王管建.浙江大学 2016
[5]小型独立太阳能发电系统设计[D]. 郭金涛.西安科技大学 2015
[6]负载适应型光伏模块集成式变换器关键技术研究[D]. 阚世奇.扬州大学 2015
[7]基于电子变压器的高效率低成本实验室电源的研制[D]. 张克贺.延边大学 2014
[8]基于阴影效应的光伏系统最大功率跟踪技术研究[D]. 李靖.电子科技大学 2013
[9]太阳能光伏发电系统控制器的研制[D]. 许龙飞.西华大学 2011
本文编号：3013069
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１光伏板的电流均衡方案框图??
而复杂的电源转换器和控制系统，并Ｒ它的图形用户界面非常直观并易于使用。??在本论文中，ＰＳＩＭ可以有效地进行完整的电路模拟及分析。光伏电池的ＰＳＩＭ??仿真模型如下图２－３所示。此模型的光照强度为１０００Ｗ／ｍ２，其对应的短路电流??为?８．５４Ａ。??０４?Ｖ１?？??８?５４Ａ。?＞?Ｈ?（＾）??？?，，?１００ｋ?＾?ＡＤ２?。??Ｔ?＝＝??１００００ｕ??图２－３光伏电池的ＰＳＩＭ仿真模型??在ＰＳＩＭ中，通过改变仿真模型中电流源的参数，可以达到改变光照强度的??作用。当单块光照强度为１０００Ｗ／ｍ２的光伏仿真模型进行ＰＳＩＭ仿真时，Ｉ－Ｖ和??Ｐ－Ｖ特性曲线如下图２－４所示。与光伏板的输出特性比较，仿真得出的特性曲线??基本拟合。所以在本论文中，此光伏电池仿真模型用于与均衡器搭建的均衡电路??７??
（ａ）?１－Ｖ特性曲线?（ｂ）?Ｐ－Ｖ特性曲线??图２－２光伏板的特性曲线??２．２光伏组件的仿真模型及遮蔽分析??２．２．１光伏组件的仿真??本课题采用的太阳能电池型号是英利的ＹＬ２３５Ｐ－２％。综合上一小节建模的??电池等效模型，参数及表达式，可将模型用于软件仿真验证其正确性。本课题选??择的仿真软件为ＰＳＩＭ仿真软件。ＰＳＩＭ是一款面向电力电子领域仿真设计软件，??提供波形解析，仿真髙速，控制系统设计。它不仅能够在很短的时间内模拟庞大??而复杂的电源转换器和控制系统，并Ｒ它的图形用户界面非常直观并易于使用。??在本论文中，ＰＳＩＭ可以有效地进行完整的电路模拟及分析。光伏电池的ＰＳＩＭ??仿真模型如下图２－３所示。此模型的光照强度为１０００Ｗ／ｍ２，其对应的短路电流??为?８．５４Ａ。??０４?Ｖ１?？??８?５４Ａ。?＞?Ｈ?（＾）??？?
【参考文献】：
期刊论文
[1]光伏发电MPPT方法综述[J]. 黄锡锋. 科技展望. 2016(12)
[2]局部阴影下光伏阵列最大功率点跟踪算法的研究[J]. 李正明,王学明. 电子器件. 2015(06)
[3]当前我国可再生能源规划的执行评估[J]. 刘明德,杨玉华. 电子科技大学学报(社科版). 2015(04)
[4]基于UC3842变频器辅助电源的设计[J]. 胡国文,张立生,王银杰. 现代仪器. 2012(04)
[5]基于AP法选择高频变压器磁心的公式推导及验证[J]. 沙占友,马洪涛. 电源技术应用. 2011(11)
[6]光伏并网发电系统MPPT算法研究[J]. 王宝忠,刘卫法,付宁宁,宋东锋. 科学技术与工程. 2010(34)
[7]正激变换器的磁复位技术研究[J]. 陈道炼,范玉萍,严仰光. 电力电子技术. 1998(01)
博士论文
[1]适用于宽输入电压范围的Buck-Boost直流变换器及其控制策略的研究[D]. 姚川.华中科技大学 2013
硕士论文
[1]光伏发电系统最大功率点跟踪算法研究[D]. 刘文涛.安徽理工大学 2017
[2]分布式光伏电站资产证券化研究[D]. 汤文君.华北电力大学(北京) 2017
[3]基于UC3845双管正激开关电源研究设计[D]. 金磊.电子科技大学 2016
[4]直流集成光伏模块并网系统的研究[D]. 王管建.浙江大学 2016
[5]小型独立太阳能发电系统设计[D]. 郭金涛.西安科技大学 2015
[6]负载适应型光伏模块集成式变换器关键技术研究[D]. 阚世奇.扬州大学 2015
[7]基于电子变压器的高效率低成本实验室电源的研制[D]. 张克贺.延边大学 2014
[8]基于阴影效应的光伏系统最大功率跟踪技术研究[D]. 李靖.电子科技大学 2013
[9]太阳能光伏发电系统控制器的研制[D]. 许龙飞.西华大学 2011
本文编号：3013069
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