随着社会生产的日益发展,随着能源消耗的不断增长和生态环境的日益恶化,全球范围内的能源危机也日益突出。太阳能作为一种无污染的新能源,受到一致青睐。近年来,随着光伏组件价格的不断降低和光伏技术的发展,太阳能光伏发电系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡。光伏并网发电技术己成为太阳能光伏应用的主流。基于此,本文就光伏发电系统中的一些关键问题如DC/DC升压、光伏阵列的最大功率点跟踪以及孤岛效应等方面做了详细的理论分析。并对升压电路拓扑、孤岛效应建立了仿真模型和实验验证,对最大功率点跟踪做出了相应的控制策略。具体说来,本文的主要研究内容可归纳如下:
1.目前国内外光伏发电的现状和发展前景,并对光伏并网发电系统的功能、分类和特点作了简单介绍,对光伏并网发电系统建立了一个总体认识。
2.对于前级DC/DC部分研究了三电平升压(Boost-TL)变换器拓扑,详细分析了Boost-TL变换器的工作模式、工作原理,推导出Boost-TL变换器的输入输出外特性,得出输入、输出电压,输出电流和占空比之间的关系图。并对Boost-TL变换器进行仿真验证,最后实验验证。
3.研究了光伏电池的基本发电原理和输出特性及其影响因素,选择适合于本研究中DC/DC升压拓扑Boost-TL变换器的最大功率跟踪控制方法,给出了具体实现的思路,算法设计的流程图。
4.分析了现有孤岛检测技术的工作原理,比较了几种孤岛检测技术。对两种检测方法进行了仿真研究,最后给出了实验结果,并进行分析。
