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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:李宗家
研究生(外文):Li, Tsungchia
論文名稱:應用於直流微電網之5kW雙模組最大功率追蹤器整合研究
論文名稱(外文):Integration Of Two Maximum Power Point Trackers For Two-string PV Panels In A 5kW DC Distribution System
指導教授:張淵智張淵智引用關係
指導教授(外文):Chang, Yuanchih
口試委員:林伯仁粱適安吳財福
口試委員(外文):Lin, PojenLiang, ShihanWu, Tsaifu
口試日期:2012-07-25
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:106
中文關鍵詞:最大功率追蹤昇降壓直流微電網
外文關鍵詞:Maximum Power TrackingBuck And BoostDC Distribution System
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本論文旨在實現應用於直流微電網上之雙模組最大功率追蹤器,為了能夠在範圍較廣的太陽能光電板輸出電壓下應用,其基本電路拓樸為結合降壓型與昇壓型轉換器,並以擾動觀察追蹤法使得太陽能光電板達到最大功率輸出,提高太陽能光電板發電效率;此外,以雙向換流器做為與市電交流電網間的連結,完成直流微電網的基本架構。本實驗之最大功率追蹤器兩模組間可個別獨立或並聯運作,在並聯模式下兩模組採取均流控制使得模組轉換功率接近,此雙模組並設計線上移除或加入、功率降載等功能以提升其在直流微電網系統中之可使用性。最後本實驗之雙模組最大功率追蹤器經由測試其追蹤準確度最高可高達99%以上,驗證了本實驗之雙模組確實可達到最大功率追蹤功能。
This thesis presents development of two maximum power point trackers (MPPTs) for two-string PV panels in a 5 kW DC distribution system. To deal with wide output voltage range of the PV panels, the proposed MPPT topology consists of buck and boost converters. For increasing the efficiency of PV panels, a perturbation and observation algorithm is employed to track the maximum output power of the panels. Two MPPT modules and a bi-directional inverter connected with the AC grid are utilized to establish the DC distribution system. Moreover, the two maximum power point trackers can be operated in independent mode or in parallel mode. In the parallel mode, a current balancing control is adopted for the two MPPT modules. In addition, the two MPPT modules are designed with a hot-swap feature and power derating to increase the application feasibility of the two MPPT modules in the DC distribution system. Finally, experimental results have verified that the maximum power tracking accuracy can reach 99%.
中文摘要
英文摘要
目錄
圖目錄
表目錄
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究動機與目的
1.3 論文大綱
第二章 直流微電網與太陽能發電系統
2.1 直流微電網系統簡介
2.2 太陽能發電系統
2.2.1 獨立型系統[9]-[11]
2.2.2 市電併聯型系統[12][13]
2.3 太陽能光電池輸出特性
2.4 最大功率追蹤控制法則
2.4.1 電壓回授法[17]
2.4.2 功率回授法[18]
2.4.3 實際量測法[19]
2.4.4 擾動觀察法[20]
第三章 系統架構與周邊硬體電路
3.1 系統架構
3.1.1 電路結構
3.1.2 動作原理
3.2 周邊硬體電路
3.2.1 輔助電源電路
3.2.2 電壓偵測電路
3.2.3 電流偵測電路
3.2.4 硬體保護電路
3.2.5 開關驅動電路
3.2.6 直流鏈電容預充電路
第四章 軟體規劃
4.1 微處理器介紹
4.2 主要程式架構
4.2.1 主程式流程
4.2.2 工作模式判斷副程式流程圖
4.2.3 中斷副程式流程圖
4.2.4 A/D取樣副程式流程圖
4.2.5 電路保護副程式
4.2.6 最大功率追蹤副程式
4.2.7 擾動觀察法程式流程
4.3 電路功能與波形驗證
4.3.1 轉態副程式
4.3.2 線上模組移除與加入副程式
4.3.3 模組並聯均流副程式
4.3.4 直流鏈電容預充副程式
第五章 系統實測
5.1 電氣規格
5.2最大功率追蹤電路實測
5.2.1 昇壓模式實測結果
5.2.2 降壓模式實測結果
5.3 太陽能板實測
5.3.1 太陽能板實測與遮蔽效應
5.3.2 應用於直流微電網之實測波形
5.4 效率量測與損耗分析
第六章 結論及未來研究方向
6.1 結論
6.2 未來研究方向
參考文獻


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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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