一种新型的光伏水泵系统

【摘要】：在目前蓬勃发展的光伏产业中,光伏水泵系统已成为其中的一个重要分支,光伏水泵系统是直接利用太阳电池光生伏特效应发电,之后通过一系列电力电子、电机、水泵等控制及执行环节实现在江河湖泊或深井中提水的系统,该系统是光、机、电、控制技术等多学科交叉、结合的体现。随着太阳电池及电力电子技术的不断进步,全球光伏水泵的技术及应用也突飞猛进地在发展。 本文拟研发一种基于蓄电池储能启动技术的新型三相交流光伏水泵系统,专门针对采用交流水泵的光伏提水系统存在的光伏电池组件输出效率不高、交流水泵的启动电流过大、电池与水泵功率配比不佳等问题而设计。作者所做工作具体如下： 1)由于光伏系统的工作状态容易受到如光照强度、环境温度等各种因素的影响,本文将对这些影响因子进行深入分析,找到合适的解决方法,以实现系统输出效率的最大化 2)由于最大功率跟踪(MPPT, Maximum Power Point Tracking)技术可使光伏系统始终工作于最大功率点,本文研究了现有的国内外MPPT算法,对MPPT方法进行融合和改造,在引入原MPPT方法的优点的同时,试着缓解或消除其缺陷,提出一种适用于光伏水泵系统且较传统MPPT方法更加高效可靠的改进型方法—CVT-IST法。并将该方法与一种改进的扫描方法一嵌套扫描法相结合,相较于顺序扫描方法,该扫描方法拥有可以在更少的采样工作点中获得具有最大功率工作点的能力。通过基于matlab/simulink的光伏系统的仿真实验,验证了该方法在保证精确度的前提下,可以有效地减少采样电压和电流的数量,从而减少计算量,提高扫描效率。 3)对光伏水泵系统的组成部分进行了详细介绍,设计基于电池储能启动技术的新型光伏水泵系统。研究和设计系统各个组成模块包括光伏电池组件、控制器、逆变器、水泵等,实现系统各个模块的最佳配比,对改进型的光伏水泵系统进行测试,分析测试结果,对系统存在的问题给出相应的改进措施,进一步提高系统性能。 在内容安排上,第一章对光伏水泵系统的的基本原理和组成做了简单介绍,同时详细论述了光伏水泵系统的研究现状与应用情况；第二章主要介绍太阳能电池的相关内容,讨论了影响光伏电池输出效率的因素,并给出了相应的应对措施；第三章介绍CVT-IST法的研究与设计；第四章介绍改进型光伏水泵系统的设计、测试；第五章为总结与展望。 【关键词】：光伏水泵 最大功率点跟踪 储能启动
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 光伏水泵系统简介10-11
• 1.2 光伏水泵系统的研究现状11-12
• 1.3 光伏水泵的应用情况及存在着的问题12-14
• 1.4 本章小结14-15
• 2 光伏电池输出特性研究15-21
• 2.1 光伏电池简介15
• 2.2 光伏电池的数学模型15-17
• 2.3 光照强度对光伏电池输出特性的影响及应对措施17-19
• 2.3.1 光照强度对光伏电池输出特性的影响17-18
• 2.3.2 应对措施18-19
• 2.4 温度对光伏电池输出特性的影响及应对措施19-20
• 2.4.1 温度对光伏电池输出特性的影响19
• 2.4.2 应对措施19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 3 光伏MPPT方法研究21-35
• 3.1 传统MPPT方法21-24
• 3.1.1 CVT方法21-22
• 3.1.2 P&O方法22
• 3.1.3 INC方法22-23
• 3.1.4 IST方法23-24
• 3.3 基于智能算法的MPPT方法24-26
• 3.3.1 基于数学寻优的MPPT方法24-25
• 3.3.2 基于模糊逻辑的MPPT方法25
• 3.3.3 基于神经网络预测的MPPT方法25-26
• 3.4 改进型MPPT方法研究26-27
• 3.4.1 CVT-IST方法26-27
• 3.4.2 改进的CVT-IST方法27
• 3.5 基于CVT-IST方法的实验研究27-34
• 3.5.1 光伏电池的仿真模型27-28
• 3.5.2 DC/DC变换器模块28-29
• 3.5.3 CVT-IST及其改进方法的仿真模型29-31
• 3.5.4 改进型MPPT仿真实验31-33
• 3.5.5 实验总结33-34
• 3.6 本章小结34-35
• 4 光伏水泵系统的设计35-53
• 4.1 光伏水泵系统构成35-39
• 4.1.1 光伏水泵35-36
• 4.1.2 逆变器36-37
• 4.1.3 软启动器37-38
• 4.1.4 蓄电池38-39
• 4.2 光伏水泵系统设计39-47
• 4.2.1 系统整体设计方案39-40
• 4.2.2 光伏阵列设计40-41
• 4.2.3 电池储能启动控制策略41-43
• 4.2.4 主控制器设计43-47
• 4.3 系统测试47-52
• 4.3.1 测试一48-49
• 4.3.2 测试二49-51
• 4.3.4 测试三51-52
• 4.4 本章小结52-53
• 5 结论53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-58
• 附录58

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

光伏水泵应用优势的研究    刘旭帅;王燕;

硅半导体太阳能电池进展    李怀辉;王小平;王丽军;刘欣欣;梅翠玉;刘仁杰;江振兴;赵凯麟;

并网光伏系统最大功率点跟踪控制的一种改进措施及其仿真和实验研究    杨海柱;金新民;

非对称模糊PID控制在光伏发电MPPT中的应用    张超,何湘宁

基于最优梯度法MPPT的三相光伏并网逆变器    官二勇;宋平岗;叶满园;

几种光伏系统MPPT方法的分析比较及改进    徐鹏威;刘飞;刘邦银;段善旭;

太阳能电池MPPT方法的初值问题及其实验研究    朱湘临;廖志凌;刘国海;

扰动观察法能量损耗研究    陈欢;张兴;谭理华;

基于DSP小型光伏水泵控制系统研究    丛进;莫岳平;张丽丽;江东流;

基于最优梯度MPPT控制的光伏水泵系统    刘洋;苏建徽;罗皓泽;朱亦丹;

光伏水泵系统及其控制的研究    苏建徽

具有光伏水泵控制功能的新型变频调速系统研究    陈建华

光伏水泵变频器的设计    贺文涛;苏建徽;张国荣;

基于68HC908MR16单片机的光伏水泵控制器的设计    公平;孙佩石;苏建徽;

太阳能低压钠灯电子镇流器设计    阮景义;苏建徽;李桂臣;

太阳电池的负载匹配理论与负载变换技术    王康模;陈长缨;于志刚;刘兴华;刘小冲;赵俊;

ITO/Si/Al结构太阳电池pn结光电特性仿真研究    施敏;王强;孙玲;

基于电流单参量控制的MPPT系统的设计    洪岳;陈长缨;王康模;邓韡;傅倩;

光伏模拟器的设计及仿真验证    杨文燮;胡仁杰;卢志伟;

可再生能源在我国设施农业中的应用    孙先鹏;邹志荣;郭康权;李建明;

通用变频器在光伏水泵系统中的应用    张志刚;杜雪芳;苏建徽;

具有光伏水泵控制功能通用变频器的研制    焦道海;苏建徽;孙燕霞;

基于OIF-Elman网络的光伏电源最大功率点跟踪方法研究    苏刚;龚威;潘雷;高瑞;王贝贝;

基于dsPIC的光伏并网发电系统研究    叶刚;

基于动态电容充电的光伏阵列Ⅰ-Ⅴ测试仪    张国荣;瞿晓丽;苏建徽;刘宁;董康;

风光柴互补发电系统最大功率控制策略研究    冯乾;赵沛坤;梁俊霞;朱安西;施辉伟;朱炯;涂洁磊;

太阳能光伏水泵的控制研究    王飞;赵彦;周毅人;余世杰;沈玉梁;

一种用于光伏系统的改进型最大功率点跟踪方法    胡希文;张建文;王刚;卓自明;

独立光伏发电系统最大功率点跟踪控制    孙亚宁;

光伏发电系统中MPPT算法的研究与分析    徐亮;翟庆志;王宁;

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

微电源并网同步检测与定功率输出控制技术研究    龚宇雷

基于Z源网络的光伏并网逆变系统的研究    刘鸿鹏

小型光伏系统及其关键问题研究    胡义华

分布式光伏发电微电网供能系统研究    袁建华

脉冲激光沉积法制备FeS_2薄膜的性能以及表面，应力特征    栾兆菊

风力发电与光伏发电系统小干扰稳定研究    黄汉奇

基于DSP的单级式光伏并网系统的研究    耿兴华

光伏并网逆变系统的研究及应用    李明

模糊控制在光伏最大功率追踪预测中的应用与研究    陈亚峰

太阳能行业中技术创新型企业的现状、问题和对策    沈达

光伏水泵系统控制策略研究    陈广华

一种新型的太阳能光伏发电控制系统的研究    刘凤龙

并网光伏电站模型及其运行特性研究    许晓艳

微网运行仿真研究    翟津川

太阳能光伏并网逆变系统    王鑫磊

大型光伏电站接入电网的技术和特性研究    张琪祁

通用变频器在光伏水泵系统中的应用    张志刚;杜雪芳;苏建徽;

薄膜太阳能电池的研究进展    章诗;王小平;王丽军;朱玉传;林石裕;顾应展;田健健;周成琳;

光伏水泵系统的电磁兼容性设计    袁立强,赵争鸣,陈昆仑,姜建国

光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究    雷元超,陈春根,沈骏,黄跃杰,陈国呈

逆变器数字多环控制技术研究    李俊林,熊健,康勇

无功补偿技术在光伏并网发电系统孤岛检测中的应用    禹华军,潘俊民

基于输出参数的光伏电池最大功率点控制    傅诚;陈鸣;沈玉樑;余世杰;

光伏系统中最大功率跟踪的研究    王飞;余世杰;苏建徽;沈玉梁;

采用最大功率点跟踪的光伏并网逆变器研究    王飞,余世杰,苏建徽,沈玉梁

基于状态空间平均法的单相逆变器控制建模    王归新,康勇,陈坚

基于DSP的变速恒频电源数字变换器平台    陈新

光伏水泵系统及其控制的研究    苏建徽

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

直流无刷电机驱动光伏水泵控制技术的研究    鲍胜华

具有TMPPT功能的数字式光伏水泵系统的设计    郑诗程,苏建徽,沈玉粱,余世杰

光伏水泵系统的数字仿真    何慧若,余世杰,汉斯·卡尔

光伏水泵系统的最大功率点跟踪器    余世杰,战福忠,沈维祥,姜跃炜

具有水压控制功能的光伏水泵系统    付青;

DHB光伏水泵    泰山;

光伏水泵系统及其应用前景    刘厚林,袁寿其,施卫东,袁建平

光伏水泵系统负载配置的最优选择    何慧若,余世杰,沈维祥

CVT光伏泵水系统瞬态工作点特性分析    苑进社,余世杰,何慧若

恒定电压跟踪光伏水泵系统瞬态工作点特性分析    苑进社;

高海拔地区的光伏水泵系统    周光明;

光伏电池工程用数学模型研究    傅望;郭珂;周林;

太阳能光伏水泵的控制研究    王飞;赵彦;周毅人;余世杰;沈玉梁;

包含近场热传递的热光伏电池系统的性能分析    翟小锋;赖建军;

一种新型太阳能控制器的介绍    裴小青;徐贞华;曾丁初;

光伏发电系统中MPPT算法的研究与分析    徐亮;翟庆志;王宁;

石墨烯材料光伏电池的研究    印寿根;陈永胜;

光伏电池表面周期性微结构减反特性分析与计算    徐琴芳;忽满利;李听昕;赵佩;高平安;梁磊;向光华;孙浩;

面向生物体系的980nm激光驱动光伏电池    陈志钢;张丽莎;胡俊青;

光伏并网逆变系统MPPT算法仿真与研究    刘鑫;石景波;

混合溶剂对共轭聚合物/富勒烯衍生物薄膜光伏电池性能的影响    谢志元;赵云;付莹莹;

材料公司为夺市场进行技术比拼    金秋

全球首架新能源飞机合作研制    马浩剑

中电投西安100万千瓦光伏电池项目开工    通讯员 程兴东　安娜

无锡尚德明春在日开卖光伏电池    本报记者 陈其珏

国产光伏电池量大价低    记者 胡丹

上市公司围攻太阳能电池关键技术    本报记者　 鲁长波 施俊

太阳能：前景一片光明    继宏(编译)

让太阳能发电价格降到1元/度    刘婷婷 赵关良

江苏无锡尚德光伏电池规模化生产成为国际新标杆    戚善成

太阳能产业风光背后的玄机    王佑

小型光伏系统及其关键问题研究    胡义华

户用式光伏并网发电控制策略的研究    任碧莹

光伏水泵系统及其控制的研究    苏建徽

无线传感器节点能量管理系统的研究    赵清华

基于线性二次型最优控制的光伏并网发电系统的研究    李春玲

太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究    谭光慧

光伏发电系统效率提高理论方法及关键技术研究    朱艳伟

多酸/ZnO光伏电池的构建和性能研究    罗新泽

非致冷红外焦平面探测器系统中若干关键技术的研究    杨旸

光伏阵列及并网逆变器关键技术研究    吴小进

一种新型的光伏水泵系统    蔡寿将

光伏水泵系统控制策略研究    陈广华

光伏水泵系统设计与试验研究    贾自强

光伏离网发电储能控制策略的研究    方梁菲

模糊控制在光伏最大功率追踪预测中的应用与研究    陈亚峰

户用独立光伏发电系统控制电路的设计与研究    马洪莉

光伏水泵控制系统及最大功率跟踪研究    丛进

BLDC光伏水泵系统的dsPIC控制研究    朱亦丹

基于MPPT的户用光伏水泵变频控制器的研制    刘程

电动汽车蓄电池混合能源充电技术的研究    孙兴中