太陽光發電系統關鍵技術之研究

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Title:	太陽光發電系統關鍵技術之研究
Authors:	何昇翰
Contributors:	資訊與電能科技研究所
Keywords:	太陽光發電系統;PSIM模擬軟體;故障診斷;可拓理論
Date:	2006
Issue Date:	2008-10-07 09:32:19 (UTC+8)
Abstract:	本論文首先應用PSIM套裝軟體發展以等效電路為基礎之太陽能模板模型，並以所建立之太陽能模板模型從事太陽能模板之故障分析、不同串並聯組態之特性研究及其在不同日照量、表面溫度及模板故障種類下之I-V及P-V特性。此外，所建立之PSIM太陽能模板模型只需作模板參數設定，即可適用於各種廠牌之太陽能模板模擬。本論文以西門子SP75太陽能模板所組接而成之3kW太陽光發電系統建模進行模擬，並驗證了所提模型之可行性。論文中亦提出一套以可拓關聯函數與物元模型為理論基礎之可拓理論所發展之太陽光發電系統故障診斷技術，並進行3kW太陽光發電系統之故障診斷。由模擬結果可證明所提故障診斷法，可即時且正確的偵測出太陽能發電陣列所發生之故障類別，同時亦可得知其他故障種類發生之機率。此外，所提故障診斷技術僅需少量演算法建構資料，也無需學習程序，並具有較高之故障類別診斷辨識率等優點。最後，本論文對於太陽光發電系統之電力轉換器(直流/直流升壓型轉換器及變頻器)，先行探究其電路架構、切換控制方式及工作原理，接著設計電力轉換器之元件參數及其傳統PI控制器之參數。為了克服加入非線性電阻後所引起之控制性能衰退，本論文亦針對後級變頻器從事強健電壓波形控制器之設計。由模擬結果證明變頻器採行所提之強健電壓波形控制器可使得輸出電壓波形在線性負載及非線性負載變化下，均仍保有良好之命令波形追隨及負載調控特性。
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