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大功率多重化光伏控制器的研究

刘文晋  
【摘要】: 能源匮乏和环境污染是当今人类生存与发展必须面对的两个主要挑战。为了实现地球的可持续发展,人们正在积极开发和利用可再生和无污染的新能源。光伏发电作为一种直接利用太阳能的方式,得到了迅猛地发展。但是,光伏电池目前仍受制于转换效率过低,因此,以最大限度利用太阳能为目的的最大功率点跟踪方法(MPPT)是当今光伏发电系统研究的热点之一,光伏控制器成为了系统中必不可少的组件。 本课题是在光伏发电系统规模不断扩大,功率等级不断上升的背景下,借鉴永磁直驱风力发电机变流器的特点,研究多重化光伏控制器,旨在减小控制器输入纹波,降低控制器损耗和对功率开关管的容量要求。在原有MPPT方法的基础上,提出适用于多重化光伏控制器的变步长电流寻优的MPPT方法,可实现各路电感电流的均流。在纹波分析和成本分析的基础上,提出可行的双重光伏控制器方案。并设计二阶数字低通滤波器,进一步优化双重光伏控制器的性能和成本。 在Matlab/Simulink软件中建立大功率双重光伏控制器的模型,通过仿真验证电流寻优MPPT的可行性和双重光伏控制器输入电流纹波小的优点。最后,采用TI公司的TMS320F2812DSP作为处理单元建立双重光伏控制器实验验证系统,C语言编写软件程序。最后针对实验调试过程出现的问题,提出相应的可行的解决方案。 本课题的研究对于大功率光伏控制器的研究和开发具有一定的理论和实践指导意义,有助于进一步推动光伏发电技术的发展。


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