基于分岔理論的光伏發(fā)電系統(tǒng)研究

【摘要】：面對日益嚴重的傳統(tǒng)能源消耗及環(huán)境污染問題,太陽能發(fā)電在新能源應(yīng)用中占據(jù)了主導地位。隨著光伏發(fā)電規(guī)模的增大及其并網(wǎng)容量的增加,使光伏發(fā)電技術(shù)得到了更多的關(guān)注和重視。使光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行是光伏發(fā)電技術(shù)中的重要內(nèi)容。然而分岔現(xiàn)象作為電力系統(tǒng)中一種重要的非線性現(xiàn)象,它能夠影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。因此應(yīng)用分岔理論對光伏發(fā)電系統(tǒng)的分岔現(xiàn)象進行研究是十分重要的。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:首先,研究光伏發(fā)電系統(tǒng)中升壓變換器的分岔現(xiàn)象。介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),對光伏電池數(shù)學模型的輸出特性進行了分析;搭建光伏發(fā)電系統(tǒng)中升壓變換器的離散模型,通過改變參考電流和輸入電壓分析對升壓變換器分岔現(xiàn)象產(chǎn)生的影響;搭建以光伏電池為輸入的升壓變換器的仿真模型,對于不同光照強度對升壓變換器發(fā)生分岔現(xiàn)象的影響進行研究。其次,研究光伏逆變器的分岔現(xiàn)象及對其使用的控制方法。建立了光伏逆變器的離散映射模型,基于分岔理論的數(shù)學方法對系統(tǒng)進行了分岔分析并用計算機進行了仿真驗證;采用Washout濾波器反饋控制方法控制系統(tǒng)產(chǎn)生的分岔現(xiàn)象,對添加控制后的離散模型進行編程仿真求出新的分岔點;最后在Matlab/Simulink下建立了光伏逆變器的仿真模型,通過仿真結(jié)果證明Washout濾波器反饋控制方法提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電系統(tǒng) 穩(wěn)定性 非線性現(xiàn)象 分岔理論 Washout 濾波器反饋控制
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究背景和選題意義9-11
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 選題意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀及趨勢11-13
• 1.2.1 基于分岔理論的光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀及趨勢11-12
• 1.2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)中分岔控制的研究現(xiàn)狀及趨勢12-13
• 1.3 本文的主要工作13-14
• 第二章 分岔理論14-23
• 2.1 分岔理論的基本概念14-18
• 2.1.1 平衡點及其穩(wěn)定性14-16
• 2.1.2 分岔的定義16
• 2.1.3 分岔的分類及判斷方法16-18
• 2.2 分岔的分析及控制方法18-22
• 2.2.1 分岔分析的主要方法18
• 2.2.2 分岔控制的主要方法18-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第三章 光伏系統(tǒng)中升壓變換器的分岔現(xiàn)象研究23-36
• 3.1 光伏系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)23-27
• 3.1.1 光伏電池23-26
• 3.1.2 光伏系統(tǒng)中的功率變換器26-27
• 3.2 光伏系統(tǒng)中升壓變換器的基本原理27-30
• 3.2.1 升壓變換器的工作原理27-29
• 3.2.2 升壓變換器的離散模型29-30
• 3.3 升壓變換器分岔現(xiàn)象研究及仿真分析30-35
• 3.3.1 以參考電流為分岔參數(shù)30-32
• 3.3.2 以輸入電壓為分岔參數(shù)32-33
• 3.3.3 以光照強度為分岔參數(shù)33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第四章 光伏逆變器的分岔現(xiàn)象研究及控制36-46
• 4.1 光伏逆變器的分岔現(xiàn)象研究36-40
• 4.1.1 光伏逆變器的離散模型36-38
• 4.1.2 光伏逆變器的分岔分析38
• 4.1.3 仿真分析38-40
• 4.2 光伏逆變器的分岔控制40-45
• 4.2.1 基于Washout濾波器的逆變器分岔控制40-42
• 4.2.2 仿真分析42-45
• 4.3 本章小結(jié)45-46
• 第五章 結(jié)論與展望46-47
• 參考文獻47-52
• 發(fā)表論文和科研情況說明52-53
• 致謝53-54

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