[精品論文]太陽能并網(wǎng)發(fā)電的研究

畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 QQ1714879127論文題目：太陽能并網(wǎng)發(fā)電的研究畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 QQ1714879127摘 要本文旨在研制一單相低功率太陽光電能能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，將太陽能板所產(chǎn)生的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力輸出。轉(zhuǎn)換器的功率電路由推挽式轉(zhuǎn)換器與全橋式變流器兩級電路串接而成，可使太陽能電池模組的組裝更具彈性。本系統(tǒng)可操作在市電并聯(lián)模式或獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)模式，在市電并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)模式下并可隨著不同的日照強(qiáng)度，調(diào)整變流器的輸出電流控制訊號，使太陽能板能夠運(yùn)轉(zhuǎn)在最大功率點(diǎn)。最后實(shí)際制作一套150W 之轉(zhuǎn)換系統(tǒng)雛形，并且由模擬與實(shí)測結(jié)果互相比較，以驗(yàn)證本文所提系統(tǒng)之可行性。關(guān)鍵詞：太陽能轉(zhuǎn)換器，市電并聯(lián)，獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)The Resarch Of Solar GridAbstractThe design and implementation of a small-scale solar energyconversion system is presented in this thesis. The power circuit of the PV inverter is composed of a push-pull converter and a full-bridge inverter.The inverter converts DC power generated by photovoltaic cells into AC power. This design allows flexible arrangements of various solar cellsmodules. The systems can supply loads and feed excess power to the gridwith unit power factor when operated undergrid-connected mode,orsupplyloadsexclusivelyby operating in the stand-alone mode.Ingrid-connected mode, it is controlled to follow the variations of solarpanel insolation for achieving maximum power point tracking. A 150W prototype of the conversion system is implemented, simulation and experimental results are provided to verify the performance.Keywords：photovoltaic conversion system, grid-connected, stand-alone目錄1緒論12總體設(shè)計(jì)方案1 2.1 設(shè)計(jì)思路1 2.2 設(shè)計(jì)原理分析1 2.2.1 設(shè)計(jì)簡介1 2.3 總體設(shè)計(jì)方框圖43逆變系統(tǒng)電路4 3.1直流升壓器4 3.2 驅(qū)動電路和逆變器5 3.3電流回路控制6 3.3.1最大功率追蹤電路73.4 PWM產(chǎn)生電路73.5 市電電壓反饋電路83.6 太陽能板電壓反饋電路83.7電流反饋電路93.8檢測電路103.9 電壓回路控制電路104 并網(wǎng)系統(tǒng)11結(jié)論11致謝12參考文獻(xiàn)13附錄151 緒論在現(xiàn)今各種能源逐漸枯竭的情況下，人類必須找尋新的替代能源，并且這個(gè)新能源必須要是能取之不盡，用之不竭的。目前有可能實(shí)用化的再生能源主要有太陽能、風(fēng)力、燃料電池、地?zé)岚l(fā)電等，其中最有可能來發(fā)展的替代能量為太陽能。自 1992 年起歐、美、日等國各地之電力公司，由政府制定政策配合大力推動下，已向太陽能發(fā)電系統(tǒng)購買多余電力，以減少尖峰用電時(shí)供電不足之困境，至今成效卓著。日本政府在 1994 年已訂定了完善的太陽能供電系統(tǒng)安裝及補(bǔ)助計(jì)劃。1998年，美國總統(tǒng)克林頓公布了百萬太陽能屋計(jì)劃，企圖增加太陽光電能及太陽能熱水器的使用。而歐聯(lián)的能源委員會也提出一項(xiàng)計(jì)劃在歐洲補(bǔ)助建造500000棟的太陽能房屋，并在開發(fā)中國家另外建造 500000 棟的太陽能房屋。 目前國內(nèi)對于太陽能的應(yīng)用主要還是在太陽能熱水器的產(chǎn)品上，并且民眾接受程度也高。因此，在缺乏新能源的今天，如何發(fā)展太陽能發(fā)電系統(tǒng)是一重要課題。太陽能的發(fā)電成本雖然比其他發(fā)電方法的成本來的高，但由于最近這幾年來太陽能電池制造技術(shù)的提升，使得太陽能電池的價(jià)格比起前幾年來說已有明顯的降低，未來太陽能電池模組的價(jià)格可望降到US$1/瓦以下，也因此使太陽能發(fā)電系統(tǒng)越來越有競爭力。太陽能發(fā)電系統(tǒng)之成本與效率，除了取決于電池模組外，系統(tǒng)所需之電能轉(zhuǎn)換器亦扮演重要角色。目前對太陽能電能轉(zhuǎn)換器的要求為：(1)轉(zhuǎn)換器成本低。(2)轉(zhuǎn)換器可模組化。(3)可針對不同的需要，提供各種規(guī)格的輸出。2 總體設(shè)計(jì)方案2.1 設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)是輸出功率為150W，頻率為50HZ的交流光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，基本的太陽能的發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池板、蓄電池、逆變器組成。但是要和市電并聯(lián)，并實(shí)現(xiàn)供電，實(shí)現(xiàn)自動控制，所需的外圍電路更多，如市電的相位檢測，如何使逆變器輸出的電壓電流信號和市電同步，以及在太陽能系統(tǒng)或是市電電網(wǎng)出現(xiàn)故障的時(shí)候檢測。首先要解決的是光電轉(zhuǎn)換原件太陽能電池板的選取，這里我們選取西門子公司生產(chǎn)的Solarmodule SP75電池板，其參數(shù)如表12.2 設(shè)計(jì)原理分析2.2.1 設(shè)計(jì)簡介（1）系統(tǒng)分類一般而言太陽光電能系統(tǒng)可區(qū)分為在偏遠(yuǎn)地區(qū)或離島地區(qū)市電無法到達(dá)的地方所使用的獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)，以及有電力線所連接的并聯(lián)系統(tǒng)。獨(dú)立系統(tǒng)：指其太陽光電能只直接供給某些負(fù)載，利用太陽能板在白天產(chǎn)生電力，并對蓄電池組充電，而在夜晚在由蓄電池組經(jīng)由電力轉(zhuǎn)換器提供電源給負(fù)載，而電力轉(zhuǎn)換器輸出為可定電壓、定頻率控制的電壓源。表1 太陽能電池板的單板電氣參數(shù)(1kW/m2，25 C)電氣特性規(guī)格額定最大輸出功率（WP）75額定電流IMPP (A)4.4額定電壓VMPP(V)17.0短路電流IC (A)4.8開路電壓VOC (V)21.7NOCT()(NORMALOPERATING CELL TEMPERATURE)452短路電流溫度系數(shù)KI（mA/）2.06圖1 獨(dú)立型太陽能供電系統(tǒng)示意圖市電連接型系統(tǒng)：能和市電并聯(lián)向電網(wǎng)供電，優(yōu)點(diǎn)是(1)節(jié)省配線費(fèi)用，因?yàn)橄到y(tǒng)使用住宅原有配線、(2)除去蓄電池的需求，因市電可提供不足電力、(3)能賣多余電力給市電、(4)有時(shí)系統(tǒng)的尖峰發(fā)電期正吻合市電之尖峰用電需求，具有抑低尖峰負(fù)載的效果。市電連接方式選擇，市電連接方式有多極系統(tǒng)和單級系統(tǒng)，由于多極系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜且不易控制，且效率低下，我們選用單級系統(tǒng)，好處是其構(gòu)成只有逆變器一級，效率提升了，而且逆變器基本上是一個(gè)單相全橋整流電路加一個(gè)LC濾波器構(gòu)成，為了減少這種逆變器輸出電流的漣波，在逆變器電路上再加路，再采用合成的PWM控制便可大量消除輸出電流的漣波大小。單級系統(tǒng)主要的缺點(diǎn)為太陽能板的直流電壓一定要高于市電電壓的峰值系統(tǒng)才能運(yùn)作，而市電電壓一般多為交流110v/ 220v 系統(tǒng)，所以太陽能板的串聯(lián)數(shù)量一定非常多，并且由于太陽能板受環(huán)境溫度、日照強(qiáng)度影響很大，若天氣變化劇烈，其輸出電壓變化的范圍會太大一個(gè)而影響太陽能發(fā)電系統(tǒng)的正常輸出。圖2 市電連接型太陽能供電系統(tǒng)示意圖最大功率點(diǎn)追蹤控制及達(dá)成系統(tǒng)與市電并聯(lián)供電是此類轉(zhuǎn)換器所要達(dá)成的基本功能。除了以上功能，更具備了虛功諧波失真的補(bǔ)償?shù)墓δ芗安粩嚯娤到y(tǒng)的功能，利用逆變器之反相操作，使之兼具整流功能，并利用離峰電力來對電池充電，達(dá)成電池儲能的功能，而且更可以操作在獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)模式，獨(dú)立供給負(fù)載電力。市電連結(jié)型的太陽能供電系統(tǒng)除了其性能與功用之外，另外其安全性也是另一個(gè)注意的重點(diǎn)。為了保持電力系統(tǒng)的電力品質(zhì)及安全性，除了要求系統(tǒng)輸出電流的功因、諧波成分及市電電壓的過高和過低電壓和過高頻低頻檢測之外，孤島情況的問題更是倍受重視。其中孤島情況的防止主要是在保護(hù)電力系統(tǒng)維修人員的安全。 圖3 單級架構(gòu)圖（2）最大功率點(diǎn)追蹤由查詢到的資料，我們可以知道，太陽能電池板的電壓與電流是呈現(xiàn)非線性的關(guān)系，并且在不同的工作環(huán)境下，由于環(huán)境溫度及日照強(qiáng)度不同，其具有不同的工作曲線。而且每條工作曲線均有一個(gè)最大功率點(diǎn)，此最大功率點(diǎn)就是太陽能板的最佳工作點(diǎn)，因此為了有效提高太陽能板的工作效率，我們需要控制太陽能板的輸出，是太陽能板隨時(shí)都能夠在其最大功率點(diǎn)，文獻(xiàn)給出了幾種追蹤的方法，在此我們只選用直線近似法，因?yàn)樗容^容易實(shí)現(xiàn)而且電路設(shè)計(jì)簡單，但其需要太陽能板的具體參數(shù)。（3）孤島情況檢測與保護(hù)孤島情況是指當(dāng)市電發(fā)生故障后，太陽能發(fā)電系統(tǒng)沒有即時(shí)檢知并切離配電系統(tǒng)，而與負(fù)載呈現(xiàn)獨(dú)立供電的現(xiàn)象。事實(shí)上，不只太陽能發(fā)電系統(tǒng)會有這個(gè)問題的存在，只要是分散式的發(fā)電系統(tǒng)，例如：風(fēng)力發(fā)電、燃料電池發(fā)電等，或是一般并聯(lián)在市電的發(fā)電設(shè)備都會有此問題產(chǎn)生，當(dāng)孤島情況一但發(fā)生時(shí)，常會導(dǎo)致一些不良的問題產(chǎn)生。例如：(1)當(dāng)市電故障后，電力系統(tǒng)維護(hù)人員必須在斷電的情況下做市電的修復(fù)，但由于此時(shí) 太陽能發(fā)電系統(tǒng)還在持續(xù)運(yùn)作，將使得電力系統(tǒng)維修人員的安全受到威脅；(2)在孤島效應(yīng)發(fā)生時(shí)，由于太陽能發(fā)電系統(tǒng)失去了市電作為參考訊號，所以電力轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，電流及頻率會發(fā)生不穩(wěn)定的現(xiàn)象，若不及時(shí)切離其它負(fù)載，在此情況下會使得一些較敏感性的負(fù)載受到損害。當(dāng)有越來越多的分散式發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)到市電時(shí)，發(fā)生孤島情況的機(jī)率也會變得越來越大，使得孤島情況的檢測與保護(hù)更顯得重要。本論文中使用被動檢測法檢測市電的狀態(tài)，以電壓、頻率作為判斷市電是否故障的依據(jù)。2.3 系統(tǒng)方框圖 圖4 總體方框圖3 逆變系統(tǒng)電路3.1 直流推挽式升壓器在系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)，由于本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的太陽能板輸出電壓只有 24V左右，其大小不足以提供逆變器切換成交流 110V 電壓輸出，所以本論文利用一直流升壓器將太陽能光電板輸出的 24V 的直流電壓升至約 200V 的直流電壓以提供逆變器作輸出。在本論文中使用推挽式切換式電源電路，來做此功能的運(yùn)作，為了使簡化電路，使電路更為簡單，我們使用 KA3525 PWM調(diào)變IC來作此推挽式轉(zhuǎn)換器的控制IC，此IC具有RC振蕩器，利用改變 R與C之值，就可用來設(shè)定PWM的切換頻率；截止時(shí)間比較器可設(shè)定最大工作周期；通過兩組PWM輸出控制開關(guān)三極管，讓初級線圈左側(cè)的電容和電感形成諧振回路，由于諧振回路中L、C的電壓電流是變化的，在副線圈就形成了感應(yīng)電壓，通過整流電路變成了脈動直流電，在整流橋前端并聯(lián)一個(gè)R.C電路是為了濾波，通過整流橋，使輸出電壓波形為平直的，也就是高壓直流電。而為了改進(jìn)開關(guān)管在不斷開關(guān)中的延遲，導(dǎo)致波形不連貫，設(shè)置了一個(gè)一個(gè)有極性的大電容，以避免在一側(cè)開關(guān)管在PWM控制下截止而另一側(cè)開關(guān)管還沒有開啟的情況下，儲存電能，在空白時(shí)間返回能量，由于使用了KA3525，因此在電路設(shè)計(jì)上可大幅降低硬體線路，較易掌握各電路間的情況，本論文在轉(zhuǎn)換器的控制上采用固定周期的方法，使其升壓比例為固定值。其完整電路，如附錄所示。圖5 推挽式直流升壓整流電路3.2 驅(qū)動電路與單相逆變器如圖6所示為驅(qū)動電路和逆變器的電路圖，驅(qū)動電路的目的是隔離并放大有PWM產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的正弦脈波快讀調(diào)變信號，是功率原件能依照次信號作正確的動作。由于PWM產(chǎn)生電路送出的小信號脈波，其功率及電壓無法直接推動后繼的全橋式逆變器，故需要有光耦合隔離器，耦合成較高功率及較高電壓之脈波來驅(qū)動后級的逆變器，本論文使用TLP250光耦合器來作此項(xiàng)工作。TLP250具有快速響應(yīng)、大電流情況下高頻切換所造成的干擾信號，并可以使控制電路與驅(qū)動電路作電器隔離，以保護(hù)控制電路的正常的操作，另外，我們在功率原件的基極和源極并上一個(gè)約10K的電阻以降低雜散信號的干擾，在光耦合器左側(cè)各有一個(gè)接口用來輸入PWM調(diào)制波，通過驅(qū)動電路的放大來驅(qū)動后側(cè)的大功率三極管電路，通過對大功率三極管的開關(guān)控制，產(chǎn)生了一個(gè)頻率一定的，幅值不等的矩形波，也就是正弦波的頻譜，由傅立葉變換可知，矩形波可以轉(zhuǎn)換成N個(gè)頻率和幅值不等的正弦波的疊加，后路再加一個(gè)低通濾波器以濾去不需要的高頻波，留下近似于市電的正弦波。圖6 驅(qū)動電路及逆變器3.3 電流回路控制電流回路控制電路方塊圖如圖7所示，其中包括了最大功率點(diǎn)追蹤電路、鎖相電路及其它的運(yùn)算電路。由電壓反饋電路將市電電壓Vs反饋后送入鎖相電路，以取得市電電壓的相位做為逆變器輸出電流的參考相位，再與由最大功率追蹤電路中所計(jì)算得知的最大功率點(diǎn)時(shí)的電流 Imppt 相乘，就可得知再最大功率點(diǎn)操作時(shí)，逆變器所應(yīng)輸出的電流之大小及相位，將此電流當(dāng)作參考電流訊號Iref，再與逆變器實(shí)際的輸出電流 Io相減，做閉回路控制，最后再加入電流前饋訊號送入 PWM 產(chǎn)生電路，此為整個(gè)控制電路的流程。 圖7 電流回路控制電路框圖3.3.1 最大功率追蹤電路為了最大效率的使用太陽光的能量，同時(shí)也為了輸出電壓電流的穩(wěn)定，必須有最大功率追蹤電路，由查詢到的資料，我們可以知道，太陽能電池板的電壓與電流是呈現(xiàn)非線性的關(guān)系，并且在不同的工作環(huán)境下，由于環(huán)境溫度及日照強(qiáng)度不同，其具有不同的工作曲線。而且每條工作曲線均有一個(gè)最大功率點(diǎn)，此最大功率點(diǎn)就是太陽能板的最佳工作點(diǎn)，因此為了有效提高太陽能板的工作效率，我們需要控制太陽能板的輸出，使太陽能板隨時(shí)都能夠在其最大功率點(diǎn)，也就是最大功率點(diǎn)追蹤，我們使用直線近似法來追蹤，因?yàn)樗菀讓?shí)現(xiàn)而且電路設(shè)計(jì)簡單，但是需要太陽能板的具體參數(shù)。其電路原理圖如圖8所示，其功能為計(jì)算逆變器輸出電流的大小，使太陽能板能操作在最大功率點(diǎn)。其電路做法為將太陽能板的輸出電壓及電流取回相乘后，取得太陽能板的輸出功率訊號，再乘上一比例值(K)，就可以求得太陽能板理想輸出電流 Imppt 的大小。圖8 最大功率追蹤電路3.4 PWM產(chǎn)生電路PWM 產(chǎn)生電路方塊圖如圖9所示，本論文采用單極性電壓切換的方式來做逆變器的控制。首先，由三角波產(chǎn)生電路產(chǎn)生一11.4kHz的三角波信號，將此三角波反向之后，再分別與調(diào)制訊號做比較產(chǎn)生PWM 控制訊號。另外，考慮開關(guān)元件之非理想因素，即其導(dǎo)通與截止過程均需要時(shí)間，因此同一臂上二開關(guān)切換時(shí)間必須錯(cuò)開一小段時(shí)間，此段時(shí)間稱之為空白時(shí)間，以避免二開關(guān)同時(shí)在非完全導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)下發(fā)生短路之情況。本論文使用IXDP630來產(chǎn)生空白時(shí)間，此空白時(shí)間之作法乃將每一開關(guān)由 OFF至ON之瞬間往后延遲一時(shí)間t。一般來說空白時(shí)間的大小必須配合開關(guān)之切換速度，我們利用IXDP630 只需經(jīng)由調(diào)整外部 RC 值，就可以依不同功率晶體的需求來控制空白時(shí)間的大小，本論文中的空白時(shí)間大小為 6s。圖10為電壓反饋電路和鎖相電路輸送正弦波信號到PWM控制電路來控制驅(qū)動電路和控制電路的，通過控制開關(guān)的關(guān)閉實(shí)現(xiàn)調(diào)制頻率和相位的目的。圖9 PWM產(chǎn)生電路方塊圖 圖10 PWM產(chǎn)生調(diào)制電路3.5市電電壓反饋電路圖11所示為市電電壓反饋電路。由于市電電壓為110V 的電壓，所以我們先藉由變壓器來作隔離及降壓的功能，再經(jīng)由一級電壓跟隨器后，送入主控制電路的鎖相電路中。 圖11 電壓反饋電路3.6 太陽能板輸出電壓反饋電路圖12所示為太陽能板輸出電壓反饋電路。由本論文使用的太陽能板參數(shù)知道太陽能板的輸出電壓最高為21.72=43.4V，所以我們依太陽能板的變動特性，將太陽能板輸出電壓的感測范圍設(shè)定在 15V45V 之間。我們將太陽能板輸出電壓分壓后，再經(jīng)由一級電壓跟隨器，送入主控制電路的最大功率追蹤電路中。 圖12 太陽能板輸出電壓反饋電路3.7電流反饋電路電流反饋電路中包括了逆變器輸出電感電流(Io)及太陽能板輸出電流(IPV)的反饋電路。本論文采用HY5-P霍爾CT元件來檢測電流信號，將電流信號輸入霍爾 CT元件，經(jīng)內(nèi)部的霍爾效應(yīng)將電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，?jīng)OP放大器將信號放大，最后送至主控制電路中，其電路如圖13所示。另外，由于霍爾CT可能會產(chǎn)生直流偏移問題，故必須在加一直流準(zhǔn)位來調(diào)整其直流偏移量。此種電流截取方式可將電力電路和控制電路完全隔離，而不會有共地的問題，亦可降低功率消耗，改善了傳統(tǒng)的電流截取方式。 圖13 電流反饋電路3.8 孤島檢測電路在本論文中，我們使用被動檢測法來檢測孤島情況的存在與否，就是檢測市電電壓和頻率的方式做孤島情況發(fā)生時(shí)的保護(hù)。當(dāng)市電電壓大小或頻率的高低超過我們所設(shè)定的范圍后即送出一個(gè)觸發(fā)訊號通知直流升壓器及逆變器停止輸出，并且通知繼電器將系統(tǒng)與市電網(wǎng)路切離。為了能夠達(dá)到此功能所以我們分別設(shè)計(jì)了市電電壓檢測電路及市電頻率檢測電路。圖14 市電電壓檢測電路方框圖圖15 市電電壓頻率檢測電路方框圖3.9 電壓回路控制在獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，其主要目的為控制逆變器的輸出電壓，所以我門所需的硬體電路，除了單相逆變器、升壓器，逆變器的開關(guān)功率元件的驅(qū)動電路、緩沖電路、PWM產(chǎn)生電路之外，我們還需要逆變器輸出電壓的電壓反饋電路以及計(jì)算逆變器輸出電壓的電壓回路控制電路。另外，由于逆變器輸出電壓反饋電路與前面介紹的市電電壓反饋電路是相同的，只是反饋的是逆變器的輸出電壓而已，其原理相同。以下就只對電壓回路控制電路作說明。電壓回路控制方塊圖如圖16所示，當(dāng)系統(tǒng)在操作在獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)模式下時(shí)，由鎖相電路產(chǎn)生一參考50HZ的正弦波給控制電路作參考Vref,作為變流其輸出電壓的參考，再與逆變器實(shí)際的輸出電壓Vo相減，做閉回路控制，最后再加入電壓前饋訊號送入PWM電路，此為整個(gè)電壓控制電路的動作流程。 圖16 電壓回路控制電路方框圖4 并網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)系統(tǒng)其實(shí)是由零點(diǎn)檢測電路和鎖相電路組成，其電路圖如圖17所示，其功能是取得市電電壓的相位，及在獨(dú)立運(yùn)行是提供一參考正弦波給控制電路，在本論文中我門使用LM565這顆鎖相IC，配合零點(diǎn)偵測電路及帶通慮波器來作鎖相電路，首先，我門將市電電壓利用電壓反饋電路取回后經(jīng)零點(diǎn)這策電路取得市電電壓的相位，在送入LM565作鎖相，由于LM56為方波，所以必須再有一級帶通濾波器將方波濾波成正弦波輸出。再送入PWM控制器進(jìn)行比較，然后由PWM控制產(chǎn)生4路控制信號，這4路控制信號通過驅(qū)動電路的放大然后驅(qū)動4個(gè)大功率三極管的開關(guān)關(guān)和閉，開關(guān)的頻率由PWM產(chǎn)生電路通過和市電比較產(chǎn)生相同頻率的4路信號，進(jìn)而控制逆變器產(chǎn)生相同頻率和相位的正弦波信號。圖17 并網(wǎng)控制電路（零點(diǎn)檢測及鎖相電路）結(jié)論太陽能為目前最有可能實(shí)用化的能源，所以如何發(fā)展太陽能發(fā)電系統(tǒng)為一重要課題。太陽能發(fā)電系統(tǒng)中除了太陽電池模組外，其所需的電能轉(zhuǎn)換器亦扮演重要角色，轉(zhuǎn)換器除了能將太陽電池所發(fā)出能量轉(zhuǎn)換成一般負(fù)載所使用電力之規(guī)格外，一般還必須搭配其它能源系統(tǒng)，使其在夜晚或低日照的情況下也能供給負(fù)載使用。本論文分析與設(shè)計(jì)一150W 之太陽光電能轉(zhuǎn)換器，電路架構(gòu)的設(shè)計(jì)主要由推挽式直流升壓器及單相逆變器所組成，此方式可降低轉(zhuǎn)換器的輸入工作電壓，使得太陽能電池模組的組裝方式更有彈性，以提供不同地方的需求。在逆變器的控制上分別由逆變器之電壓源型電流控制及電壓控制，使系統(tǒng)能達(dá)到系統(tǒng)與市電并聯(lián)供電或獨(dú)立供電之目的，以提高其適用范圍。并加入系統(tǒng)過欠電壓及過欠頻率偵測，以防止孤島情況的發(fā)生。本論文所安裝之太陽能電池模組在一般的天氣狀況下，其輸出電壓約在直流 20-35V 之間，因此本論文利用推挽式直流-直流升壓器將電壓提升到直流160V-280V之間，再利用逆變器作輸出。由模擬與實(shí)作結(jié)果中可驗(yàn)證，本文所制作之太陽光電能轉(zhuǎn)換器確實(shí)可以操作在并聯(lián)市電運(yùn)轉(zhuǎn)模式，配合最大功率追蹤的方式將太陽能電池模組所產(chǎn)生之能量利用本系統(tǒng)轉(zhuǎn)換與市電并聯(lián)，將能量傳送回市電或一起供給負(fù)載使用，并加入了簡單的保護(hù)裝置，以提高安全性；而操作在獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，可以將太陽能電池模組所產(chǎn)生之能量直接轉(zhuǎn)換成交流 50Hz、220V 之電力，提供一般小型的負(fù)載使用。由前面之實(shí)驗(yàn)結(jié)果可驗(yàn)證本文所提之電路架構(gòu)及控制策略的可行性。致謝經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)論文，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在論文寫作過程中，得到了指導(dǎo)老師的親切關(guān)懷和耐心的指導(dǎo)。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們!最后我還要感謝機(jī)電學(xué)院和我的母校河南科技學(xué)院四年來對我的栽培。參考文獻(xiàn)1歐宏麟.太陽電池供電系統(tǒng)控制器之研制J.電力電子技術(shù)，1995(4 ): 35-602黃慶連，白富升，蔡明村，黃世杰.電流控制逆變器之光伏系統(tǒng)孤島行為之研究J.第十九屆電力工程研討會論文集，1998 年。3吳財(cái)福，何佩怡.太陽能與市電并聯(lián)之單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)象探討J.電力電子技術(shù)，1999 年。4何信龍，關(guān)侃勝，蔡慶龍，吳黎明.太陽能電力轉(zhuǎn)換器與最大功率追蹤J.第十七屆電力工程研討會論文集， 1996 年。5黃慶連、蔡明村、林清一、蔡文蔭.光伏系統(tǒng)併入電力線之應(yīng)用研究J.第十七屆電力工程研討會論文集，1996 年。6黃慶連、林清一、蔡明村、袁成明、蔡文蔭.一種小型光伏能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)之研究J.第十六屆電力工程研討會論文集，1995 年。7林瓊輝.國內(nèi)太陽電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展契機(jī)與系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)能J.電力電子技術(shù)，1999年8月。8何信龍，關(guān)侃勝，蔡慶龍，吳黎明.太陽能電力轉(zhuǎn)換器與最大功率追蹤J.第十七屆電力工程研討會論文集，1996年。9 M. 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