基于模糊自適應(yīng)PI閉環(huán)控制的太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究

【摘要】： 隨著化石能源消耗的不斷增長(zhǎng)和地球生態(tài)環(huán)境的日益惡化,世界各國(guó)都在積極尋找一種可持續(xù)發(fā)展且對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)污染的新能源。太陽(yáng)能作為一種高效無(wú)污染的新能源,已成為了當(dāng)今能源結(jié)構(gòu)中一個(gè)重要的組成部分。光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)已成為太陽(yáng)能光電應(yīng)用的主流。本論文以光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究。 首先,本文介紹了課題的研究背景、研究意義、光伏發(fā)電的現(xiàn)狀與發(fā)展情況。并提出了保證光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)正常運(yùn)行所需的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。 其次,根據(jù)太陽(yáng)能電池的工作原理分析其工作特性并建立數(shù)學(xué)模型。逐章對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的各種關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析與研究,提出具有針對(duì)性的解決方案。介紹了最大功率點(diǎn)跟蹤原理以及目前常用的幾種跟蹤方法,通過(guò)對(duì)這幾種常用控制方法的研究對(duì)比找出其運(yùn)行中存在的優(yōu)缺點(diǎn),提出了基于模糊／PID雙模態(tài)的MPPT跟蹤方法。對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的孤島檢測(cè)問(wèn)題進(jìn)行了較為深入的理論分析和研究,提出基于周期性雙向擾動(dòng)正反饋有源頻率漂移法的孤島主動(dòng)檢測(cè)方法,以提高電力終端電網(wǎng)的安全性和供電的可靠性。 最后,提出了基于模糊自適應(yīng)PI閉環(huán)控制的太陽(yáng)能單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,利用Matlab/Simulink仿真平臺(tái)進(jìn)行了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性。設(shè)計(jì)了基于TMS320F2812 DSP芯片的單相并網(wǎng)控制系統(tǒng)的硬件電路,開發(fā)了相應(yīng)的系統(tǒng)軟件,為大型地面式太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能 并網(wǎng)發(fā)電 MPPT 孤島效應(yīng) 模糊自適應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 光伏發(fā)電的背景與意義9
• 1.2 光伏發(fā)電的現(xiàn)狀與發(fā)展9-12
• 1.2.1 世界光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展與趨勢(shì)10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展11-12
• 1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)分類12-13
• 1.4 光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題13-14
• 1.4.1 最大功率點(diǎn)跟蹤控制13
• 1.4.2 孤島效應(yīng)的檢測(cè)13-14
• 1.4.3 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)逆變器結(jié)構(gòu)及其控制14
• 1.5 論文的主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第二章 光伏陣列特性分析16-20
• 2.1 太陽(yáng)能光伏電池的類型16
• 2.2 太陽(yáng)能電池的工作原理16-17
• 2.3 太陽(yáng)能電池的工作特性17-19
• 2.3.1 太陽(yáng)能電池模型17
• 2.3.2 太陽(yáng)能電池的電氣特性17-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的MPPT控制方法研究20-30
• 3.1 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)的跟蹤原理20-21
• 3.2 常用的最大功率跟蹤控制方法的分析比較21-26
• 3.2.1 定電壓跟蹤法21-22
• 3.2.2 擾動(dòng)觀察法22-23
• 3.2.3 增量電導(dǎo)法23-25
• 3.2.4 模糊邏輯控制法25-26
• 3.3 基于模糊/PID雙?？刂频墓夥嚵蠱PPT控制方法26-29
• 3.4 本章小結(jié)29-30
• 第四章 孤島效應(yīng)檢測(cè)方法的研究30-39
• 4.1 孤島效應(yīng)概述30
• 4.2 孤島效應(yīng)的電氣特性30-32
• 4.3 常用孤島檢測(cè)方法比較32-37
• 4.3.1 被動(dòng)方法32-33
• 4.3.2 主動(dòng)方法33-37
• 4.4 基于周期性雙向擾動(dòng)有源頻率漂移法37
• 4.5 本章小結(jié)37-39
• 第五章 太陽(yáng)能單相并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)方案研究與設(shè)計(jì)39-56
• 5.1 單相并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的主電路39-42
• 5.1.1 并網(wǎng)系統(tǒng)的逆變電路結(jié)構(gòu)39-40
• 5.1.2 主電路工作特性分析40-42
• 5.2 單相并網(wǎng)系統(tǒng)逆變器控制方案研究42-44
• 5.2.1 定時(shí)比較PWM控制策略42
• 5.2.2 滯環(huán)電流控制策略42-44
• 5.2.3 空間矢量SVPWM電流控制策略44
• 5.2.4 SPWM的電流控制策略44
• 5.3 同步鎖相環(huán)技術(shù)44-48
• 5.4 基于模糊自適應(yīng)PI控制的閉環(huán)并網(wǎng)控制方案48-55
• 5.4.1 基于PI閉環(huán)并網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真48-51
• 5.4.2 基于模糊自適應(yīng)PI控制的閉環(huán)并網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真51-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 第六章 基于DSP的單相并網(wǎng)發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)56-68
• 6.1 主電路的設(shè)計(jì)56-58
• 6.1.1 光伏陣列的結(jié)構(gòu)56
• 6.1.2 直流側(cè)濾波電容參數(shù)選擇56-57
• 6.1.3 逆變電路功率管參數(shù)選擇57
• 6.1.4 并網(wǎng)側(cè)LC濾波電路參數(shù)設(shè)計(jì)57-58
• 6.2 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)58-62
• 6.2.1 TMS320F2812控制芯片簡(jiǎn)介59
• 6.2.2 采樣電路的設(shè)計(jì)59-61
• 6.2.3 保護(hù)電路61-62
• 6.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)62-66
• 6.3.1 系統(tǒng)主程序62-63
• 6.3.2 系統(tǒng)的MPPT子程序63-64
• 6.3.3 系統(tǒng)孤島效應(yīng)檢測(cè)子程序64-65
• 6.3.4 同步鎖相環(huán)軟件實(shí)現(xiàn)65-66
• 6.4 本章小結(jié)66-68
• 第七章 總結(jié)與展望68-70
• 7.1 總結(jié)68
• 7.2 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-75
• 攻讀學(xué)位期間的主要研究成果75

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)探討    趙玉文;

光伏電源最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法研究    雷元超,陳春根,沈駿,黃躍杰,陳國(guó)呈

滯環(huán)控制變流器的開關(guān)頻率研究    張加勝,郝榮泰

利用小波變換提取工頻信號(hào)方法的研究    王克星,王建華,耿英三,陳德桂,宋政湘

戶用逆變電源系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)    鄭詩(shī)程;蘇建徽;余世杰;沈玉樑;

戶用光伏電源模糊自適應(yīng)PID控制的研究    歐陽(yáng)名三,余世杰,鄭詩(shī)程,蘇建徽

數(shù)字鎖相技術(shù)在逆變器并聯(lián)系統(tǒng)中的應(yīng)用    劉愛忠;劉俊華;肖嵐;

小波分析及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用(三)工程應(yīng)用技術(shù)    任震,黃雯瑩,石志強(qiáng)

模糊/PID雙?？刂圃诠夥l(fā)電MPPT中應(yīng)用    喬興宏;吳必軍;鄧贊高;游亞戈;

光伏并網(wǎng)逆變器最大功率點(diǎn)的跟蹤控制    王環(huán) ,金新民

FPGA應(yīng)用技術(shù)及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用前景    張志杰,葉海峰,汪翔

基于根軌跡法與串聯(lián)PID法的激光操作控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    吳劍威;唐立新;

MATLAB/Simulink在《電力電子技術(shù)》教學(xué)研究中的應(yīng)用    吳劍威;唐立新;

基于單純形法的PID參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)    鐘偉紅;關(guān)宏偉;

一種10.5GHz無(wú)線接入射頻系統(tǒng)頻率合成器的設(shè)計(jì)    李鋒;柳勇;

一種基于DDS的四階鎖相環(huán)設(shè)計(jì)    張黎明;師磊;

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真    陶曉峰;謝君;

變電站光伏直流系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    林航;陳曉明;

利用PSPICE仿真分析PWM控制電路    趙濤,姜衛(wèi)東

基于TMS320F2812的軟件鎖相技術(shù)    李旭;王鳴;

三相電壓型PWM整流器及其控制策略的仿真    李大虎;石新春;

光蓄互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)控制策略的研究    許傲然;張柳;

太陽(yáng)能光伏電池綜述    成志秀;王曉麗;

非對(duì)稱模糊PID控制在光伏發(fā)電MPPT中的應(yīng)用    張超,何湘寧

隔離型三繞組耦合電感交錯(cuò)式DC/DC變換器    李武華;何湘寧;吳劍勇;

Fuzzy Variable Structure Control of Photovoltaic MPPT System    李煒;朱新堅(jiān);曹廣益;

第四講:獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)    王健強(qiáng);

基于Boost電路的光伏電池最大功率點(diǎn)跟蹤系統(tǒng)    趙宏,潘俊民

采用最大功率點(diǎn)跟蹤的光伏并網(wǎng)逆變器研究    王飛,余世杰,蘇建徽,沈玉梁

幾種光伏系統(tǒng)MPPT方法的分析比較及改進(jìn)    徐鵬威;劉飛;劉邦銀;段善旭;

EMI濾波器和開關(guān)電源防護(hù)設(shè)計(jì)    區(qū)健昌

CMOS鎖相環(huán)PLL的設(shè)計(jì)研究    李桂華,孫仲林,吉利久

單相PWM整流器主電路參數(shù)選擇探討    唐麗麗,鄭瓊林

小功率光伏并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    李進(jìn)國(guó),金新民

西部省份光伏發(fā)電項(xiàng)目啟動(dòng)    

人類理想的新能源——太陽(yáng)能發(fā)電    陳幼松

電動(dòng)車組PWM整流器—逆變器系統(tǒng)的防脈動(dòng)控制    仲田清,易厚梅

我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇與戰(zhàn)略對(duì)策    沈輝;舒碧芬;聞立時(shí);

DSP與PC機(jī)串口的高速數(shù)據(jù)通信的實(shí)現(xiàn)    蔡琳潔,陶然,王衛(wèi)江

光伏電源最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法研究    雷元超,陳春根,沈駿,黃躍杰,陳國(guó)呈

太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)對(duì)半導(dǎo)體器件的需求分析    周智勇;

太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用方式及發(fā)展前景    李蔚;

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制策略研究    鄭詩(shī)程;葛蘆生;丁明;蘇建徽;

可再生能源的示范項(xiàng)目——世博中心太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)    錢觀榮;沈冬冬;

采用滑模變結(jié)構(gòu)控制MPPT的三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)    張?jiān)瀑F;薛向榮;佟為民;于立業(yè);薛杰榮;

    

    

    

    

    

太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)    周辛逸;