基于光伏供电的提水系统的设计

发布时间：2017-05-25 15:10

  本文关键词：基于光伏供电的提水系统的设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：使用常规的输电方式提供电力及驱动水泵取水是不经济的,但可以使用太阳能提供电力。DSP芯片的不断更新升级使得更科学的控制方法用于太阳能发电和提水系统的控制。再加上光伏器件价格的不断降低及系统越来越趋于自动化、智能化、维护简单化等,所以,光伏水泵系统是解决这些问题的最优选择。 此篇论文研究对象为基于光伏供电的提水控制系统,把降低成本、提高可靠性作为突破口,以最大限度提高太阳能电池提供电能的利用率和水泵负载的优化运行及其相匹配为主要探讨主题,随后对光伏发电系统与水泵负载相匹配而达到整体系统效率最优化的理论探讨和实验验证。简述而言,此篇论文主要分三大部分内容进行了研究：光伏发电系统最优化、光伏水泵运行最优化和整体软硬件的设计,简述如下： (1)分析了太阳能和光伏发电的特点,提出基于光伏供电的提水系统。 (2)介绍光伏发电系统的主要组成部件,分析了影响系统最大输出功率的因素,并给出相应的解决的措施,即：最大功率点跟踪MPPT算法。本文以扰动观察法与电导增量法相结合的新型追踪算法为主进行阐述。 (3)阐述交流电机的特性,分析电机如何在功率变化的情况下高效运行,给出电机的控制方法。本文以SVPWM控制方法为基础进行阐述。 (4)根据上面(2)、(3)两点,建立基于光伏供电的提水系统的仿真模型,编程实现各模块功能,并进行仿真。实验验证所提算法的可行性和有效性。
【关键词】：太阳能发电 MPPT DSP PIC SVPWM
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH38;TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第一章 绪言14-20
• 1.1 系统研发的背景和意义14
• 1.2 国内外光伏控制技术的发展状况14-16
• 1.2.1 独立光伏控制技术的发展状况14-15
• 1.2.2. 光伏并网控制技术的发展状况15-16
• 1.3 我国的太阳能资源状况16
• 1.4 太阳能的特点16-17
• 1.5 光伏发电的特点17-18
• 1.6 本文主要的研究内容和章节安排18-20
• 第二章 基于光伏供电的提水系统20-26
• 2.1 系统的组成21-22
• 2.1.1 太阳能电池阵列21-22
• 2.1.2 控制器22
• 2.1.3 蓄电池22
• 2.1.4 水泵及电机22
• 2.2 系统模式22-23
• 2.2.1 单机系统22-23
• 2.2.2 多机系统23
• 2.3 光伏泵系统的设计23-25
• 2.3.1 设计步骤23-24
• 2.3.2 设计方案24-25
• 2.4 光伏阵列及其MPPT控制算法25
• 2.5 水泵及其电机控制算法25
• 2.6 本章小结25-26
• 第三章 太阳能发电系统26-30
• 3.1 光伏电池的工作原理26
• 3.2 太阳能电池的模型26-27
• 3.3 太阳能电池工作的特性27-28
• 3.4 太阳能电池特性的影响因素28
• 3.5 提高太阳能电池阵列的利用效率28-29
• 3.6 本章小结29-30
• 第四章 光伏发电系统的最大功率点追踪(MPPT)30-52
• 4.1 最大功率点跟踪(MPPT)的控制算法30-36
• 4.2 基于恒压法的干扰观测法和电导增量法相结合的算法36-38
• 4.3 TMPPT式太阳能发电系统最大功率点跟踪38-40
• 4.3.1 TMPPT控制的原理39
• 4.3.2 控制算法的实现39-40
• 4.4 电压采集电路和电流采集电路40
• 4.5 追踪装置40-43
• 4.5.1 需要控制的几个角41
• 4.5.2 跟踪装置的种类41-43
• 4.6 控制芯片43-45
• 4.7 主要电路45-48
• 4.7.1 PIC 1947电路45-46
• 4.7.2 DSP TMS320LF2406A PZA电路46
• 4.7.3 光伏阵列的电压及电流采集电路46
• 4.7.4 BOOST驱动电路46-47
• 4.7.5 按键与指示灯电路47
• 4.7.6 外围电路47-48
• 4.8 TMPPT及MATLAB仿真48-50
• 4.8.1 TMPPT算法的控制仿真系统48-49
• 4.8.2 MATLAB仿真49-50
• 4.9 本章小结50-52
• 第五章 电机控制系统52-60
• 5.1 SVPWM调制算法52
• 5.2 磁通正弦基本原理52-53
• 5.3 坐标变换53
• 5.4 空间电压矢量SVPWM算法53-55
• 5.5 SVPWM仿真算法及电机SVPWM控制系统55-56
• 5.5.1 SVPWM仿真算法55-56
• 5.5.2 电机SVPWM控制系统56
• 5.6 主要电路56-57
• 5.6.1 PWM转换电路56-57
• 5.6.2 低水位保护电路57
• 5.6.3 报警电路57
• 5.7 MATLAB仿真57-58
• 5.8 本章小结58-60
• 总结60-62
• 6.1 总结60
• 6.2 展望60-62
• 参考文献62-66
• 致谢66-68
• 作者简介及读研期间主要科研成果68

【参考文献】

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