【正文】 對(duì)干擾觀察法進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的方法更加靈活可靠，減少了功率的損失。 Scope4 顯示了通 過 MPPT 的電壓波形。其電路圖如 61所示。當(dāng)二極管 VD 有電流經(jīng)過時(shí)， E和L 同時(shí)對(duì) R放電，則會(huì)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。首先設(shè)定 Ur 和 step 的初值，檢測(cè)電流 I和電壓 U，計(jì)算此刻的功率與上一時(shí)刻的功率之差△ P，此刻的電壓與上一時(shí)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)。式（ ）表示了光伏電池的電流和電壓之間的關(guān)系。最后輸送給電網(wǎng)和用戶。 如果單個(gè)的太陽能電池不能滿足負(fù)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。 （ 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(fèi)用。 第 1 章 緒論 3 國內(nèi)太陽能發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì) 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。 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?yàn)樘柲芨采w范圍很廣，且每個(gè)地區(qū)的光照強(qiáng)度也不一樣，導(dǎo)致只能利用其總能量中的小部分。能源為人類社會(huì)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力，如果把整個(gè)世界比作一輛車，那么能源就是發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，沒有能源的供應(yīng)，世界就失去了前進(jìn)的動(dòng)力。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 題 目 基于 MATLAB 的太陽能逆變器仿真研究 機(jī)電工程學(xué) 院（系） 電氣工程及其自動(dòng)化 專業(yè) 學(xué) 號(hào) 100616041 學(xué)生姓名 ********* 指導(dǎo)教師 ************ 起訖日期 設(shè)計(jì)地點(diǎn) ************ 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。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(jí)的課題，引起了越來越廣泛的關(guān)注。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。所以 開發(fā) 價(jià)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(diǎn) 和難題 。 （ 4） 可以減輕電網(wǎng)輸配電能的負(fù)擔(dān)，降低線路損耗，有助于電網(wǎng)的穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 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(shí)現(xiàn)光能與電能之間的單向轉(zhuǎn)換。MPPT 模塊對(duì)光伏電池進(jìn)行監(jiān)測(cè)，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(diǎn)處。 sh )s(}1])({ e x p [ R IRVA K TR s IVqIoIsI ?????? （ ） Rs?0， Rsh? ?，因此（ 4,1）可化為 ?！?U《 0 時(shí)，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)。圖 b）所示為控制晶閘管導(dǎo)通的波形圖。 RC2C3V1V2C1D1D2D3D4FUU1 U2 圖 61 其中： ? ? BAUU d?~12 ? () A=；令ε =；α角取 10176。 第 8 章 討論 30 第 8 章 討論 本文主要對(duì)太陽能并網(wǎng)逆變器的各個(gè)模塊進(jìn)行了建模和 matlab 仿真，重點(diǎn)作了以下幾個(gè)方面的工作： 對(duì)光伏電池特性進(jìn)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(qiáng)度影響電池輸出量的結(jié)論。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(jì)要求求出了各個(gè)元件的參 數(shù)值。利用 MPPT技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電池最大功率點(diǎn)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(diǎn)處。 Scope3 顯示了 PV電池 這個(gè)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 。 第 6 章 逆變器的設(shè)計(jì)及仿真 23 第 6 章 逆變器的設(shè)計(jì)及仿真 在該模塊中，我們采用單相半橋無源逆變電路來實(shí)現(xiàn) DC/AC 的轉(zhuǎn)換。 第 4 章 光伏電池和 MPPT 技術(shù)研究 17 圖 410 圖 411 模塊外觀 第 5 章 Boost 模塊的設(shè)計(jì)及仿真 18 第 5 章 Boost模塊的設(shè)計(jì)及仿真 圖 51 a）所示為升壓斬波電路圖，電容 C 可以保持 R 上的電壓基本不變，當(dāng)晶閘管導(dǎo)通時(shí)，電源 E可對(duì)電感 L進(jìn)行充電， L吸收電能。 干擾觀察法 控制流程圖如圖 48 所示。 光伏電池的結(jié)構(gòu) 圖 43 圖 43中 Is 為理想電流源。由圖31可直觀地看出：光伏電池產(chǎn)生的電壓，經(jīng)過 boost模塊升壓以及整定后，變成質(zhì)量合格的直流電，再輸送給逆變器，這期間，直流電變成交流電。其過程如圖 24所示： 圖 24 只要太陽能電池不處在黑暗環(huán)境中，就有源源不斷的電流往外輸出。 （ 2） 發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電直接接入電網(wǎng)，無需加蓄電池，降低了發(fā)電成本，且避免了蓄電池對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。如太陽能驅(qū)動(dòng)的玩具小車，裝有太陽能電池板的路燈等 ；三 ， 并網(wǎng)發(fā)電， 這是未來太陽能利用方面的主流趨勢(shì)。在這種良好的機(jī)遇下，眾多能源專家一致認(rèn)為新能源行業(yè)要抓住這次機(jī)會(huì)，積極發(fā)展太陽能、風(fēng)能發(fā)電等。人類可利用的能源種類繁多，如深埋地底的煤炭，儲(chǔ)量豐富的石油，干凈清潔的風(fēng)能，廉價(jià)易得的天然氣，以及無處不在的太陽能等。盡我所知，除了文中特別加 以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得井岡山大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。 能源按照利用規(guī)模和技術(shù)成熟度，可以劃分為常規(guī)能源和新能源。 第 1 章 緒論 2 圖 11 當(dāng)前，由于能源的大量消耗，人類社會(huì)已經(jīng)開始出現(xiàn)了能源危機(jī)。 當(dāng)前開發(fā)的重心放在晶體硅和非晶硅電池上面。 缺點(diǎn) ： （ 1）易受周圍環(huán)境的影響，如遇陰雨天氣，電池 的輸出功率明顯降低。逆變模塊將直流電流變成交流電流，當(dāng)頻率和相位都與電網(wǎng)一致時(shí)，逆變器的輸出電 流可接入電網(wǎng)。 其中 DC／ DC 變換由 Boost 模塊實(shí)現(xiàn)， DC／ AC 變換由逆變器實(shí)現(xiàn)。 ]1A K Tqe x p[os ??? ）（ VIII () （ I:工作電流， Io:反向飽和電流， V:輸出電壓） 因此，輸出功率為： }1]{ e x p [os ????? VA K TqVIVIP () 從式（ ）可看出，輸出功率與日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度有關(guān)，且不成線 性關(guān)系。△ U《 0時(shí)，則 Ur 第 4 章 光伏電池和 MPPT 技術(shù)研究 15 的值加上 step 的設(shè)定值，一直循環(huán)下去，直到 Po=P(k)。 圖 51 按照要求，我們選取直流電壓源 E= V50 ,占空比設(shè)為 %50 。裕量，那么 B=cosα = ? ? VU 150~ ~12 ???? () 令 U2=140V。 利用 MPPT 技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電池最大功率點(diǎn)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(diǎn)處。最后建立了 PV 模型，得到了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。對(duì)光伏電池特性進(jìn)行