光伏发电系统中Z源逆变器的研究

南开大学

硕士学位论文

光伏发电系统中Z源逆变器的研究

姓名：赵二刚

申请学位级别：硕士

专业：物理电子学

指导教师：王庆章

20090601

摘要

摘要

近年来，随着国民经济的飞速发展能源问题日益突出，发展和利用新能源

是当前的重中之重。太阳能是新能源中最有发展前途的形式，利用太阳能进行发电对于缓解能源问题正在起着越来越重要的作用，发展太阳能光伏有着许多经济、社会和环保方面的积极意义。

本文主要研究太阳能光伏发电系统和控制系统中的逆变器。

第一章介绍了当今世界的能源形式，和光伏发电的基本原理。讨论了论文

的立题背景和意义，以及本论文的主要工作内容。

第二章首先介绍了光伏系统中常用的ＤＣ．ＤＣ变换电路的拓扑结构，分析了

其工作原理。然后着重介绍了光伏系统中的核心部件——Ｚ源逆变器，分析了逆变器的工作原理。最后介绍了逆变器中的常用的调制方法一脉宽调制法。第三章在上一章对Ｚ源逆变器的工作原理，建模，等理论分析的基础上，着重论述了逆变器系统的控制策略，最后借助ＭＡＴＬＡＢ辅助设计，得到初始控制参数，为以后的控制系统的实现奠定了理论基础。

第四章首先介绍了太阳电池的电气特性，然后分析了太阳电池最大功率点

跟踪的基本原理，最后给出了光伏系统最大功率点跟踪的方法。

第五章首先介绍了光伏发电系统的硬件电路设计，着重讨论了Ｚ源逆变主

电路各主要元件参数的选择。然后介绍了系统的软件设计，最后给出了系统的实测结果。

本论文所做的工作，对光伏发电系统的实现进行了有益尝试，最终目的在

于使光伏发电系统能够稳定、高效的运行，这对于推广光伏应用，缓解能源问题都很有意义。关键词：光伏发电系统Ｚ源逆变器控制策略最大功率点跟踪

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｅｎｅｒｇｙｈａｓｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅｓｅｒｉｏｕｓ嬲ｔｈｅｓｏｃｉａｌｅｃｏｎｏｍｙ

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ｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｏｆｅｎｅｒｇｙｉｓｔａｋｉｎｇａｍｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｔｈａｎｂｅｆｏｒｅ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙｗｏｕｌｄｈａｖｅ

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Ｃｈａｐｔｅｒ１．Ｔｈｅｗｉｌｌｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｐｕｒｐｏｓｅａｎｄｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｂｅｄｅｔａｉｌｅｄｉｎｔｈｉｓｃｈａｐｔｅｒ．

ＩｎＣｈａｐｔｅｒ２，ｔｈｅｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｏｐｅｒｍｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅＤＣ－ＤＣ

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