風(fēng)電及太陽能系統(tǒng)并網(wǎng)的全過程仿真

【摘要】：隨著全國各地風(fēng)電場的建設(shè)及陸續(xù)投入運(yùn)行,風(fēng)電及太陽能已經(jīng)成為一個除水電、火電及核電之外的最重要并網(wǎng)電源。并網(wǎng)型的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)及太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括有大量的電力電子設(shè)備,在并網(wǎng)過程中其運(yùn)行狀態(tài)及性能直接影響著機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性,及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。故如何科學(xué)合理地進(jìn)行風(fēng)電系統(tǒng)及太陽能發(fā)電系統(tǒng)的建模及并網(wǎng)過程分析與仿真是備受關(guān)注的研究課題。本文以雙饋風(fēng)電系統(tǒng)及太陽能發(fā)電系統(tǒng)的建模及并網(wǎng)全過程仿真為題進(jìn)行了研究,并取得了相應(yīng)的成果。 本文首先分析并建立了雙饋風(fēng)電系統(tǒng)各個模塊在三相靜止坐標(biāo)系以及兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型;進(jìn)而介紹了雙PWM變換器的運(yùn)行原理,及基于單位功率因數(shù)和直流電壓穩(wěn)定條件下網(wǎng)側(cè)變換器的具體控制策略,在空載并網(wǎng)條件下基于電網(wǎng)電壓信息的轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的具體控制策略以及并網(wǎng)運(yùn)行條件下基于有功、無功功率解耦控制的控制策略;空間矢量脈沖寬度調(diào)制的原理。在此基礎(chǔ)上,把風(fēng)電系統(tǒng)與PWM控制結(jié)合起來,建立了完整的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)仿真模型,實現(xiàn)了其從空載切入到并網(wǎng)運(yùn)行的全過程仿真。 進(jìn)而,本文對光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模。具體包括通過對光伏電池關(guān)于日照強(qiáng)度和溫度的運(yùn)行特性分析而建立了其相應(yīng)數(shù)學(xué)模型,并結(jié)合逆變器模型,建立了計及逆變器的光伏發(fā)電系統(tǒng)完整數(shù)學(xué)模型,最終給出了相應(yīng)的逆變器控制策略。 最后,本文用算例驗證了本文所建立的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)仿真模型的正確性,及相應(yīng)雙PWM變換器和逆變器控制策略的正確性。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 太陽能發(fā)電系統(tǒng) 雙PWM控制 逆變器控制 并網(wǎng)仿真
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TM614;TM743
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 課題研究背景8-9
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)介紹9-10
• 1.2.1 定槳距與變槳距控制9
• 1.2.2 恒速恒頻與變速恒頻技術(shù)9-10
• 1.3 風(fēng)力發(fā)電研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 光伏發(fā)電系統(tǒng)介紹11-13
• 1.4.1 離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)11
• 1.4.2 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)11-13
• 1.5 光伏發(fā)電研究現(xiàn)狀13
• 1.6 本文的研究內(nèi)容13-15
• 第二章 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模型15-26
• 2.1 風(fēng)速模型15-16
• 2.2 風(fēng)力機(jī)特性16-17
• 2.3 雙饋電機(jī)的運(yùn)行特性17-18
• 2.4 雙饋電機(jī)模型18-25
• 2.4.1 雙饋電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下模型18-22
• 2.4.2 坐標(biāo)變換及變換矩陣22-23
• 2.4.3 雙饋電機(jī)在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下模型23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 雙PWM 變換器的控制策略26-46
• 3.1 網(wǎng)側(cè)變換器控制26-28
• 3.2 SVPWM 控制原理28-33
• 3.3 雙饋發(fā)電機(jī)空載并網(wǎng)控制33-36
• 3.4 雙饋發(fā)電機(jī)功率控制36-38
• 3.5 風(fēng)電系統(tǒng)電磁暫態(tài)模型38-45
• 3.5.1 雙饋發(fā)電機(jī)友模模型38-40
• 3.5.2 雙PWM 變換器模型40-42
• 3.5.3 網(wǎng)側(cè)電阻和電感友模模型42-43
• 3.5.4 直流電容友模模型43
• 3.5.5 雙饋風(fēng)電系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真43-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第四章 光伏發(fā)電系統(tǒng)模型研究46-52
• 4.1 光伏電池原理及等效電路46-47
• 4.2 光伏電池數(shù)學(xué)模型47-48
• 4.3 光伏電池輸出特性48-49
• 4.4 光伏并網(wǎng)控制系統(tǒng)模型49-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第五章 仿真分析52-59
• 5.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真52-57
• 5.1.1 網(wǎng)側(cè)變換器仿真52-53
• 5.1.2 轉(zhuǎn)子側(cè)變換器空載并網(wǎng)仿真53-54
• 5.1.3 轉(zhuǎn)子側(cè)變換器功率控制仿真54-57
• 5.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)仿真57-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 第六章 結(jié)論與展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明64-65
• 致謝65

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最大功率跟蹤的光伏并網(wǎng)逆變器研究    楊海柱,金新民

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永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)分布式直流并網(wǎng)變流器的研究與實現(xiàn)    張洪陽

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基于軟開關(guān)PWM技術(shù)的光伏逆變器的研究與設(shè)計    曹建

立式刨切機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化    于張喜

基于FPGA的跑步機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計研究    高圓圓

基于ARM的SVG型低壓無功補(bǔ)償控制器的研究    張永臣

太陽能LED照明系統(tǒng)控制器的設(shè)計    杜守增

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二維轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)    魏光宇

國內(nèi)外光伏發(fā)電的新進(jìn)展    昌金銘;

最大功率跟蹤的光伏并網(wǎng)逆變器研究    楊海柱,金新民

"電荒"已拉響中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的警鐘    楊映忠

我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇與戰(zhàn)略對策    沈輝;舒碧芬;聞立時;

風(fēng)力發(fā)電的前景探討    葉昌林

20kW變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行及其控制    許洪華,倪受元,常振炎,李平

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逆變電源PI雙環(huán)數(shù)字控制技術(shù)研究    舒為亮,張昌盛,段善旭,康勇

無功補(bǔ)償技術(shù)在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測中的應(yīng)用    禹華軍,潘俊民

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙為

獨(dú)立光伏系統(tǒng)中蓄電池管理的研究    歐陽名三

變速恒頻風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行模型研究及其應(yīng)用    申洪

單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的分析與研究    王飛

光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)綜合控制策略研究及實現(xiàn)    吳理博

變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)的研究    郭家虎

中國風(fēng)力發(fā)電成本研究    郭全英

一種適用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的高增益Boost變換器    孫良偉;余運(yùn)江;

光伏發(fā)電系統(tǒng)輔助電源設(shè)計    陳圣倫;金天均;顧亦磊;呂征宇;

小型風(fēng)力發(fā)電軟開關(guān)變換器研究    于彬;沈錦飛;

直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能追蹤策略研究    凌禹;張同莊;邱雪峰;

基于兩象限D(zhuǎn)C/DC變換器的光伏發(fā)電系統(tǒng)    薛林;姚國興;

SVPWM過調(diào)制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電變換器中的應(yīng)用    呂敬;王晗;張建文;蔡旭;

基于模糊-積分控制器的風(fēng)電變換器控制策略    柴盛叢;趙為;楊淑英;徐爽;

基于雙向DC-DC變換器的光伏發(fā)電系統(tǒng)    薛林;姚國興;

風(fēng)光復(fù)合發(fā)電的初探    陳博;

獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    高旭;

一種提高DC-DC變換器動態(tài)響應(yīng)快速性的新方案及仿真研究    馬學(xué)軍;岳秀梅;

三電平DC/DC變換器模糊控制器設(shè)計    潘庭龍;紀(jì)志成;

一種升壓型脈沖跨周期調(diào)制DC/DC變換器的設(shè)計    常承志;付志紅;蘇向豐;

電力電子中的混沌現(xiàn)象及其應(yīng)用研究    周宇飛;陳信懷;

ZVZCS PWM DC/DC全橋變換器的分析    阮新波;嚴(yán)仰光;

R-L振動方向變換器的研究    高炳山;方由艷;

多電平變換器拓?fù)溲芯考捌渥钚逻M(jìn)展    王琛琛;李永東;

新型恒功率輸出開關(guān)變換器控制策略的研究    林國慶;陳為;

基于積分滑?？刂频娜娖紹uck變換器    黃悅?cè)A;

基于BUCK-BOOST變換器的T-S模糊建模與控制    陳進(jìn)軍;紀(jì)志成;

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在海上的應(yīng)用    李濤

國內(nèi)首座太陽能聚光光伏示范電站在我市建成    記者 任君

光伏并網(wǎng)發(fā)電離我們還有多遠(yuǎn)    許圣王健

將太陽能電池板裝進(jìn)玻璃幕墻    黎方益 李之政 曾丁丁

太陽能光伏發(fā)電：何時點亮中國家庭    本報實習(xí)記者 范麗敏

太陽能：給奧運(yùn)“增光添熱”    趙永新

光伏產(chǎn)業(yè)在燦爛陽光下激情揮舞    本報記者　　李文絢　　陶俊

在荒漠地區(qū)發(fā)展光伏發(fā)電有作為    王艷明

綠色企業(yè)家的光榮與尷尬    王義偉

綠色能源為奧運(yùn)增光添彩    任啟平祝福艷 張一鳴 張麗婭

采用串聯(lián)網(wǎng)側(cè)變換器的雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行和控制策略研究    李輝

光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術(shù)研究    曹太強(qiáng)

Z源逆變器研究    湯雨

光伏發(fā)電系統(tǒng)效率提高理論方法及關(guān)鍵技術(shù)研究    朱艷偉

光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行理論與關(guān)鍵技術(shù)研究    徐瑞東

分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越問題的若干關(guān)鍵技術(shù)研究    蔚蘭

光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變技術(shù)研究    吳春華

全局滑?？刂艬uck變換器研究    倪雨

新型交直交電壓源變換器的調(diào)制技術(shù)及相關(guān)問題的研究    王樹文

多變換器模塊串并聯(lián)組合系統(tǒng)研究    陳武

基于Quasi-Z源逆變器的光伏發(fā)電系統(tǒng)    李豐林

基于Z源逆變器的光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    王君惠

風(fēng)電及太陽能系統(tǒng)并網(wǎng)的全過程仿真    王超

基于Z源逆變器的直驅(qū)式方波永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究    歐陽桂泉

光伏發(fā)電系統(tǒng)移相全橋DC/DC變換器及控制方法研究    劉春美

三相交錯并聯(lián)DC/DC變換器的拓?fù)鋬?yōu)化與設(shè)計    賈儒彬

LLC諧振式DC/DC變換器的研究    李宏凱

蟻群并聯(lián)光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    姚利明

安多100kWp獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析    楊毅男

單周期控制DC/DC變換器研究    劉麗娟