独立运行光伏发电系统控制器的研究与设计

浙江大学硕士学位论文独立运行光伏发电系统控制器的研究与设计姓名：王超申请学位级别：硕士专业：电工理论与新技术指导教师：李培芳20040301独立运行光伏发电系统控制器的研究与设计作者：王超学位授予单位：浙江大学相似文献(5条)1.会议论文宗桂林.茆美芹基于ARM与GSM短信息的太阳能光伏发电数据采集系统2007提出一种以嵌入式微处理器ARM7为控制核心,结合GSM技术开发的太阳能光伏发电数据采集系统的软硬件设计.该系统对太阳能电池发电系统进行数据采集和实时监控.2.学位论文赵希基于ARM的独立型光伏系统研究2009太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其取之不竭、用之不尽、无污染等优点，受到人们越来越多的重视。在未来独立光伏发电系统将有着良好的发展前景。本文以光伏电池输出功率的提高作为研究的主线，主要从两个方面进行研究：一是最大功率点追踪的方法，第二个方面采用太阳光线自动跟踪系统。具体内容主要分为五个部分：（1）介绍了光伏电池的特性及其外特性曲线，并对影响光伏电池特性的外界因素进行了分析和研究。然后分析了三种光伏电池Matlab仿真模型的优缺点，并基于通用仿真模型对光伏电池外特性进行了仿真验证。（2）阐述了最大功率点追踪的原理。在此基础上分析讨论了几类经典的追踪算法，并对国外文献中所提出的一些追踪算法进行了讨论与研究。接着对几类无变压器隔离DC-DC电路进行了对比分析，最后对选定参数的DC-DC电路进行最大功率点追踪算法的仿真验证。（3）介绍了VxWorks操作系统的特点与组成，并对其集成开发环境Tornado及其开发工具进行了研究。针对S3C44B0x的目标板平台，对VxWorksBSP的具体配置和移植流程进行了深入的研究。讨论了驱动文件和配置文件的编写，除此之外还有一些头文件的编写。最后对BSP文件编译和VxWorks内核的烧写过程进行了介绍。（4）设计了储能型独立光伏发电系统的软硬件部分。主要包括电源模块、信号采集模块、LCD显示模块、A/D模块、PWM驱动模块。在研究蓄电池各类充电方法的基础上，提出了一种结合蓄电池充电和MPPT功能的优化充电方法。最后在Tornado集成开发环境中编写应用程序并进行调试。（5）介绍了光伏发电自动跟踪系统的类型。在比较了两类跟踪方法的优缺点后，提出了单轴主动式太阳跟踪器的设计思路。以南京地区为例计算了光伏阵列的最佳倾角，接着对太阳光入射角的计算进行了分析和研究。最后对自动跟踪系统的机械传动部分进行了设计。3.学位论文岳艳伟基于ARM的光伏发电系统研究2007在世界各国竞相发展绿色可再生能源的今天，太阳能凭其独特的优点受到了一致青睐。在太阳能的各种应用中，光伏应用备受关注。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。独立发电系统和并网发电系统将成为光伏应用的主流。本文根据光伏阵列特性及其最大功率点跟踪(MPPT)的研究，并提出了改进的扰动观察法与MPPT的实现，并在Matlab/Simulink环境下建立仿真模型，进行仿真和实验分析。由于光伏发电系统中蓄电池的特殊性，在系统中引入动态功率跟踪匹配法——用于阵列MPPT的DC/DC和蓄电池分组充、放电电路，最大效率地利用光伏阵列的电能。在控制器设计方面，本文采用了嵌入式微处理器LPC2210为控制核心，实现了MppT控制、蓄电池容量预测及充、放电控制的独立光伏系统能量管理系统。采用恒压限流法由LPC2210与TL494相结合来实现蓄电池充电控制，由LPC2210实现放电控制，并给出了相应程序流程图。根据光伏发电系统单相SPWM逆变器的控制原理，设计了逆变器的输出滤波器，并在Matlab/Simulink环境下建立仿真模型，进行仿真和实验分析。4.期刊论文王培珍.徐俊生.WANGPei-zhen.XUJun-sheng基于ARM9的嵌入式Linux图像采集系统设计-中国制造业信息化2007,36(19)构建了一个基于ARM9处理器S3C2410的图像数据采集系统,阐述了系统的硬件架构和基于ARM-Linux系统下的数字图像的采集软件系统,包括摄像头驱动、图像截取、存储和显示等.系统在实际中取得了良好的效果.5.学位论文郭天祥基于ARM的太阳能电站控制器的研究2009近年来由于全球能源的逐渐紧张和环境污染的日益严重，清洁的可再生的太阳能源越来越受到人们的重视，同时太阳能的光电转换技术也不断发展至可大规模应用的水平。在未来，太阳能电池的应用有着良好的发展前景。从太阳能电池的光伏特性出发，来研究如何更有效的利用太阳能来替代当前的能源无疑是很有现实意义的。本课题根据光伏电池的工作特性，设计了小型太阳能电站的光伏电池自动跟踪系统，由于太阳在天空中的位置是不断变化的，为此本文采用了自动跟踪系统，通过由ARM7S3C44B0及外围电路组成的驱动系统使聚光器始终朝向太阳。在天黑后，能够使电池板重新朝向东方，实现日循环运行。本课题以ARM7芯片S3C44B0为核心，完整的设计了高效的太阳能电站充放电控制器系统，采用实时动态跟随、超前抑制的控制方式有效的保护蓄电池组被过充。实时采集系统电压和放电电流保护蓄电池组被过放。外围完善的电路保护系统和异常报警系统可使整套设备在无人监控状态下安全放心的运作。传统逆变器以工频为多，本课题采用高频逆变技术，以DC/DC前级升压取代工频变压器后级升压；后级逆变环节采用单相全桥主电路，采用具有比例前馈校正环节的比例积分调节控制策略，实现低压直流输入，标准市电输出。文中详细地介绍了电压电流双闭环控制的原理和结构设计，并建立了全桥逆变电路的数学模型，对控制系统进行分析后，得到输出电压正弦度高、稳定性好，负载突变时系统动态响应速度得到大大提高，符合实际使用状况。关键词：太阳能；光伏系统；蓄电池；控制器；高频逆变引证文献(1条)1.闫妍.马文阁.杜娟.金成山无线遥控式太阳能交通信号灯的研究设计[期刊论文]-辽宁工学院学报（自然科学版）2007(1)本文链接：授权使用：新疆大学(wfxjdx)，授权号：03a63589-3973-446a-8908-9e1a01536314下载时间：2010年10月25日