【摘 要】
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太阳能作为一种可再生清洁能源正在得到大力发展,传统的交流汇集并网技术所存在的各种问题:电能质量谐波、系统稳定性不高、线路损耗过大等也慢慢的凸显出来。而光伏直流汇集技术作为一种新兴的光伏电站汇集解决方案,在经济性、能源利用率和系统发电效率方面具有一定的优势。但现阶段光伏直流汇集技术在应用研究中还存在各式各样的技术问题需要解决。本文就光伏直流汇集系统中直流升压结构存在的技术问题进行了一系列的探讨和研究
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太阳能作为一种可再生清洁能源正在得到大力发展,传统的交流汇集并网技术所存在的各种问题:电能质量谐波、系统稳定性不高、线路损耗过大等也慢慢的凸显出来。而光伏直流汇集技术作为一种新兴的光伏电站汇集解决方案,在经济性、能源利用率和系统发电效率方面具有一定的优势。但现阶段光伏直流汇集技术在应用研究中还存在各式各样的技术问题需要解决。本文就光伏直流汇集系统中直流升压结构存在的技术问题进行了一系列的探讨和研究:论文首先确定了光伏直流汇集系统中直流变换器的具体结构:输入并联输出串联的组合变换器;从现在工程上常用的具有隔离功能的DC/DC换流器中选择了级联IPOS-DC/DC直流升压结构的单模块电路拓扑,并且设计了拓扑结构的具体参数,仿真验证了单模块拓扑的工作稳定性和可行性。其次,论文就IPOS-DC/DC直流升压结构在光伏直流汇集系统中应用时经常出现的串行输出端无法正常均压,影响系统正常运行的问题,分析了影响电压均衡的各个因素,研究了一种适用于该结构的改良下垂均压控制策略,利用子模块电路电感电流补偿值与串行输出端电压的下垂特性实现了初步的均压控制,面对下垂控制方法引起的静差与精度问题,再一次改良了下垂控制以达到更好的均压效果。通过小信号建模分析了该系统的稳定性和合理性,Matlab/Simulink仿真验证了该策略的可行性和均压效果。最后,论文在Matlab/Simulink仿真平台中搭建了4模块2MW光伏直流汇集两级结构,分析探讨了各模块在理想环境和光照强度变化下的最大功率跟踪特性,研究了一种实现MPPT的子模块移相调制技术,基本实现了各模块独立的输出功率最大化;进一步就级联结构存在的热插拔问题进行了简单分析,实现了各模块的输出功率均衡。
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