光伏-光伏并网系统的最大功率点跟踪控制器的设计(编辑修改稿)

光伏-光伏并网系统的最大功率点跟踪控制器的设计(编辑修改稿)内容摘要：

， 通 .乐 山 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 第 7 页 过 负 载 而 从 N 区 流 回 电 池。 光伏电池输出特性的测量 由 于 光 伏 电 池 的 工 作 状 态 受 光 照 强 度 和 环 境 温 度 的 影 响 ， 所 以 测 试 光 伏 电 池 的 输 出 特 性 是 测 定 它 在 特 定 光 照 和 温 度 下 的 输 出 功 率 和 伏 安 特 性 曲 线 ， 具 体 采 用 的 测 试 基 本 电 路 原 理 图 如 下 左 边 是 待 测 光 伏 电 池 的 等 效 电 路。 右 边 是 测 量 电 路。 测 试 过 程 中 采 用 的 测 试 步 骤 ：当 负 载 电 阻 滑 动 电 阻 器 岛 调 到 足 够 小 时 ， 电 池 输 出 电 压 很 低 ， 电 流 表 测 出 负 载 凡 上 电 流 即 可认 为 是 短 路 电 流 (k)； 当 负 载 电 阻 R 上 调 到 足 够 大 直 至 断 路 ， 输 出 电 流 等 于 O， 此 时 电 压 表 测 得 的 电 压 即 为 开 路 电 压 (【 k)； 若 通 过 不 断 调 节 负 载 电 阻 凡 ， 把 光 伏 电 池 的 输 出 电 压 和 电 流 绘 制 下 来 就 可得 到 伏 安 特 性 曲 线。 为 减 小 溯 试 的 误 差 ， 在 测 量 时 要 注 意 两 方 面 的 问 题 ： 一 个 是 电 气 设 备 方 面 ， 另一 个 是 硬 件 电 路 方 面。 电 气 方 面 包 括 ： 所 用 照 射 光 源 要 稳 定 ； 电 流 表 内 阻 要 尽 可 能 小 (50． 1Q)， 以减 小 在 高 光 能 级 时 测 量 短 路 电 流 的 误 差 {电 压 表 内 阻 要 尽 可 能 大 (≥ 10MQ)， 以 减 小 在 低 光 能 级 时测 量 开 路 电 压 的 误 差。 对 于 硬 件 电 路 方 面 主 要 的 问 题 是 导 线 自 身 电 阻 和 各 接 触 点 的 不 良 接 触 .乐 山 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 第 8 页 电 阻。 本 章 小 结 l、 理 论 阐 述 了 光 伏 电 池 的 工 作 原 理 ， 从 而 得 出 其 等 效 电 路 图 ， 对 等 效 电 路 进 行 了 物 理 概 念 上 的 理 论 推 导 ， 从 而 得 出 光 伏 电 池 的 物 理 公 式 ， 就 物 理 公 式 进 行 了 深 入 的 研 究 和 总 结 ， 得 出 关 于 光 伏 电 池 关 键 的 电 气 量 短 路 电 路 、 开 路 电 压 以 及 输 出 电 气 量 随 光 照 强 度 和 环 境 温 度 变 化 的 规 律。 在 前 面 所 推 导 的 关 于 光 伏 电 池 的 物 理 公 式 的 基 础 上。 通 过 Matlab 进 行 了 光 伏 电 池 输 出 特 性 的 图 形 分 析 ， 并 对 光 伏 电 池 效 率 进 行 了 理 论 的 分 析 ， 并 简 单 介 绍 了 光 伏 电 池 的 负 载 特 性 ， 从 而 得 出 ， 光 伏 电 池 存 在 一 个 最 大 功 率 的 工 作 点 状 态 ， 阐 述 和 介 绍 一 些 对 光 伏 电 池 组 件 进 行 电 气 测 量 的 方 法 和 工 具。 实 验 了 对 实 际 光 伏 电 池 组 件 ST50S100B 的 伏 安 特 性 和 串 联 电 阻 的 测 量。 二、 DC／ DC 变 换 器 相 关 技 术 的 阐 述 最 大 功 率 跟 踪 器 作 为 光 伏 并 网 系 统 的 前 端 能 量 处 理 和 控 制 环 节 其 主 要 采 用 的 主 电 路 结 构 是 采 用的是 现代 的电 力电 子系 统结 构， 而电 力电子 系统 一般 由电 力电 子变 换器 、 P 删 调制 器、 驱动 电路 、反 馈控 制 单元 构 成 ，如 图 3． 1 所 示。 由 于 光伏 电 池是 属 于直 流 性 质的 能 源， 所 以， 根 据 电气 特 性接口 的 一 致 性 ， 最 大 功 率 跟 踪 器 的 采 用 的 电 力 电 子 系 统 变 换 器 是 Dc 仍 c 变 换 器。 所 以。 本 章 要 着 眼 于阐 述 最 大 功 率 跟 踪 器 中 的 电 力 电 子 变 换 器 和 控 制 器 的 设 计 相 关 .乐 山 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 第 9 页 的 技 术。 \DC转换器基本拓扑 根 据 输 入 输 出 电 压 DC， Dc 变 换 器 分 为 四 种 基 本 拓 扑 ： Buck 型 (降 压 型 )、 B00st 型 (升 压 型 )， Buck． B00st 型 (降 压 ． 升 压 型 ，又 称 反 向 型 )、 Clll【 型 (升 压 ． 降 压 型 )。 如 图 以 上 四 种 是 DC 仍 C 变 换 器 的 基 本 的 拓 扑 ， 其 他 的 如 全 桥 、 半 桥 、 推 挽 等 拓 扑 是 通 过 加 变 压 器 隔 离，或者通过最基本的串并联而扩展的，而以上四种基本的拓扑中的 Bu 出 Boost和型 euk 型就是通过 最 基 本 的 拓 扑 Buck 型 和 B00st 型 串 并 联 ， 然 后 通 过 电 路 的 简 化 和 等 效 而 成 的 ，由 于 DC／ Dc 变 换 器 中 包 含 功 率 开 关 器 件 或 二 极 管 等 非 线 性 元 件 ， 因 此 该 变 换 器 属 于 一 个 非 线性 系 统。 但 是 当 DC／ Dc 变 换 器 工 作 于 在 某 一 稳 态 工 作 点 附 近 ， 电 路 状 态 变 量 的 小 信 号 扰 动 量 之 间 的关 系 呈 现 线 性 的 特 性。 因 此 ， 尽 管 DC 仍 C 变 换 器 属 于 非 线 性 电 路。 但 在 研 究 某 一 稳 态 的 工 作 点 附 近 的 动 态 特 性 时 ， 我 们 可 以 把 它 当 作 线 性 系 统 来 近 似 ， .乐 山 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 第 10 页 而 要 实 现 线 性 系 统 的 近 似 ， 需 要 通 过 状 态 空 间的 平 均 来 实 现 ， 所 以 ， 我 们 有 必 要 对 状 态 空 间 平 均 的 概 念 进 行 介 绍 和 分 析 ， 在 此 之 前 有 必 要 介 绍 三个 Dc／ Dc 变 换 器 建 模 和 分 析 的 前 提 假 设 和 条 件 ： l、交流信号的频率五应远远小于开关频率石，也即低频假设：觚。 变 换器的 转折频 率石远 远小于 开关频 率后也 称小 纹 波假设 ：矗砺。 电 路 中 的 各。