【正文】 方波逆變器，實現(xiàn)了 DC to AC 的轉(zhuǎn)換。 Scope3 顯示了 PV電池 這個整體 的輸出電壓波形， 由波形可知：它的 輸出電壓先 是大范圍 震蕩， 經(jīng)過 后 電壓才穩(wěn)定下來，在 40V 上小幅震蕩 。 致謝 31 致謝 經(jīng)過幾個月的精心設(shè)計和調(diào)試，最終完成了這 次畢業(yè)設(shè)計，在此衷心感謝老師在初期給我的建議和設(shè)計思路，并在遇見問題的途中進行了悉心教導(dǎo)。利用 MPPT技術(shù)實現(xiàn)對光伏電池最大功率點的跟蹤，并通過控制 boost模塊的占空比使得光伏陣列一直工作在最大功率點處。設(shè)計過程中有些地方具有自己的獨特見解和新意，但整體創(chuàng)新性一般。分別建立了升壓斬波電路和逆變電路的仿真模型，按照設(shè)計要求求出了各個元件的參 數(shù)值。能夠更靈活地操作 MATLAB 仿真軟件，因此，這次設(shè)計使我受益匪淺，增強了分析解決問題的能力。 第 8 章 討論 30 第 8 章 討論 本文主要對太陽能并網(wǎng)逆變器的各個模塊進行了建模和 matlab 仿真，重點作了以下幾個方面的工作： 對光伏電池特性進行了分析，并建立了光伏陣列的仿真模塊，由此來研究電池輸出量的影響因素，得出了環(huán)境溫度和光照強度影響電池輸出量的結(jié)論。在這章里，我們將對它輸出的電壓，電流和功率這些量進行研究。 RC2C3V1V2C1D1D2D3D4FUU1 U2 圖 61 其中： ? ? BAUU d?~12 ? () A=；令ε =；α角取 10176。 圖 54 這是觸發(fā)脈沖的參數(shù)設(shè)置。圖 b）所示為控制晶閘管導(dǎo)通的波形圖。首先也是設(shè)定 Ur 和 step 的初值?！?U《 0 時，則 Ur 的值減去 step 的設(shè)定值，一直循環(huán)下去，直到 Po=P(k)；如果△ P》 0，△ U0，則 Ur 的值減去 step 的設(shè)定值，一直循環(huán)下去，直到 Po=P(k)。 Ipv：輸出電流。 sh )s(}1])({ e x p [ R IRVA K TR s IVqIoIsI ?????? （ ） Rs?0， Rsh? ?，因此（ 4,1）可化為 。在 018v 內(nèi)， Vpv 與 Ppv 成正比關(guān)系；在 1820v內(nèi)， Vpv 與 Ppv 成反比關(guān)系。MPPT 模塊對光伏電池進行監(jiān)測，通過控制 boost 模塊的占空比，從而使得光伏電池穩(wěn)定地工作在最大功率點處。在電力電子變流技術(shù)中，我們學(xué)過單相和三相逆變電路、有源逆變和無源逆變電路、單相半橋和單相全橋逆變電路、正弦和非正弦逆變電路等。 2． 2． 2 發(fā)電原理 如圖 25 是光伏系統(tǒng)發(fā)電原理圖，我們看到：在光照條件下，光伏組件產(chǎn)生直流電，實現(xiàn)光能與電能之間的單向轉(zhuǎn)換。 圖 22 圖 22中，負電荷代表圍繞在硅原子旁的四個電子，硼原子用黃色圓圈表示，由于硼原子有三個核外電子，所以非常容易吸收其他電子而發(fā)生中和，從而形成 N型半導(dǎo)體 。 （ 4） 可以減輕電網(wǎng)輸配電能的負擔，降低線路損耗，有助于電網(wǎng)的穩(wěn)定經(jīng)濟運行。屆時，我國的光伏發(fā)電將進入一個新的高速發(fā)展期。所以 開發(fā) 價格更低 、 效率更高 、壽命 愈長 的太陽電池 已 成為 了 世界各國攻關(guān)的焦點 和難題 。光伏電池就是利用這一原理來對負荷進行供電。日常生活中，我們常見的太陽能設(shè)備主要有太陽能電池，太陽能熱水器等。 （ 4）太陽光的照射范圍廣，適合分散利用。因此，如何更好地能源，并解決能源在利用過程中出現(xiàn)的問題，是世界級的課題，引起了越來越廣泛的關(guān)注。它的能量來自取之不竭，用之不盡的太陽光，分布范圍廣泛，綠色清潔，憑借這些優(yōu)勢，光伏發(fā)電已經(jīng)成為了能源應(yīng)用方面一個前沿 的熱點課題。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 題 目 基于 MATLAB 的太陽能逆變器仿真研究 機電工程學(xué) 院（系） 電氣工程及其自動化 專業(yè) 學(xué) 號 100616041 學(xué)生姓名 ********* 指導(dǎo)教師 ************ 起訖日期 設(shè)計地點 ************ 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。 論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 摘要 摘 要 為了解決能源匱乏的問題，世界上許多國家已經(jīng)開始大力開發(fā)使用新能源，如風能，太陽能，核能等，這類能源普遍具有可再生能力，其中太陽能的應(yīng)用備受科學(xué)家們的關(guān)注。能源為人類社會的發(fā)展提供了強大的動力，如果把整個世界比作一輛車，那么能源就是發(fā)動機的燃料，沒有能源的供應(yīng)，世界就失去了前進的動力。 （ 3）不能持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，有很大波動性，如風能受季節(jié)影響較大，太陽能跟天氣狀況密切相關(guān)，陰雨天氣或黑夜太陽能不強。 據(jù)專家估算，一年中輻射到地表的太陽能約有 億千瓦，可開發(fā)利用 的太陽能大概為 6000～ 9000 億度 ，這 是因為太陽能覆蓋范圍很廣，且每個地區(qū)的光照強度也不一樣，導(dǎo)致只能利用其總能量中的小部分。 光伏發(fā)電的概念及用途： 半導(dǎo)體在光照情況下，可以產(chǎn)生一定的電動勢，如果有回路，則可產(chǎn)生電流。 第 1 章 緒論 3 國內(nèi)太陽能發(fā)電的發(fā)展狀況和趨勢 目前光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大瓶頸在于開發(fā)成本一直居高不下，尤其是太陽能電池的成本，占了所有硬件成本的三分之二左右。國家 在未來的五 年 ， 將投資 200 億 支持 光伏 產(chǎn) 業(yè) 的發(fā)展。 （ 3） 光伏發(fā)電組件可以與建筑物融合在一起，如太陽能電池板可以放置在樓頂，增加了樓層的美感和科技含量，也可以減少裝修費用。 當晶體硅中加入了像硼這樣的物質(zhì)時，里面就會有一個空穴。 如果單個的太陽能電池不能滿足負載要求，可以將這些電池利用串并聯(lián)方式組合在一起，以此獲得較大功率的輸出。當接入交流負載時，必須在電池和負載之間連接逆變器。最后輸送給電網(wǎng)和用戶。 PV曲線存在一個極值點，該點大約在 Vpv=18v 處。式（ ）表示了光伏電池的電流和電壓之間的關(guān)系。 Vpv：工作電壓。首先設(shè)定 Ur 和 step 的初值，檢測電流 I和電壓 U，計算此刻的功率與上一時刻的功率之差△ P，此刻的電壓與上一時刻的電壓之差△ U,如果△ P0 成立，△ U0，則 Ur 的值加上 step 的設(shè)定值，一直循環(huán)下去，直到 Po=P(k)。 圖 49 是改進后的干擾觀察法的控制流程圖。當二極管 VD 有電流經(jīng)過時， E和L 同時對 R放電，則會使 Uo 電壓升高，這就是升壓斬波電路能使輸出電壓高于輸入電 壓的原理。 相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置： 由io UU ???1 1有 VUo 100? RUP 200? 有 ?? TRLc 2)1(2 ?? ?? 有 HLC ??? 00UR TUC ?? ? 有 FC ??? 圖 53 這是直流電壓的參數(shù)設(shè)置， E=50v。其電路圖如 61所示。 第 7 章 PV 電池仿真研究 27 第 7 章 PV電池仿真研究 PV 電池仿真模型 我們用 Simulink 建立了如圖 71所 示的 PV 電池模型 ,它是由光伏陣列， MPPT 和Boost 這三個模塊構(gòu)成的統(tǒng)一整體，最終輸出的是直流電，可接入直流負載。 Scope4 顯示了通 過 MPPT 的電壓波形。在著手做畢業(yè)設(shè)計的時候，因為對 MATLAB 軟件缺乏了解，曾請教過周圍的許多同學(xué)，非常感謝他們在途中為我提供的幫助！ 經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，使我對太陽能逆變這個前沿課題有了更深入的了解，在這期間運用了模擬電子技術(shù)、電力電子變流技術(shù)，很好地鞏固了我這些方面的專業(yè)知識。對干擾觀察法進行了改進，改進后的方法更加靈活可靠，減少了功率的損失。