光伏并網(wǎng)發(fā)電與電能質(zhì)量調(diào)節(jié)統(tǒng)一控制研究

【摘要】：隨著能源短缺與環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻,綠色可再生能源的研究與開發(fā)得到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。太陽能因其儲(chǔ)量巨大、清潔無污染等特點(diǎn)備受青睞。然而,光伏發(fā)電自身的特點(diǎn),使其受天氣變化影響大,需頻繁投切機(jī),這使得光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生一些不良影響,給配電網(wǎng)帶來各種擾動(dòng),影響電能質(zhì)量。另外,隨著越來越多的電力電子裝置的使用以及大量非線性負(fù)載的存在,使得電網(wǎng)中存在大量的諧波和無功成分,影響了供電質(zhì)量。本文從光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和有源電力濾波器的理論分析入手,分析比較了二者在功能、結(jié)構(gòu)和控制策略上的相似性,結(jié)合二者特點(diǎn),提出了一種既能實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng)發(fā)電,又能進(jìn)行諧波抑制和無功補(bǔ)償?shù)慕y(tǒng)一控制系統(tǒng),給出了統(tǒng)一控制系統(tǒng)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并對(duì)其基本工作原理作了介紹。根據(jù)光伏電池的基本工作原理,推導(dǎo)了光伏電池工程用數(shù)學(xué)模型,在MATLAB/Simulink環(huán)境下進(jìn)行仿真并分析其工作特性;結(jié)合光伏電池最大功率跟蹤(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制的基本原理,分析了幾種傳統(tǒng)的MPPT控制方法,并對(duì)電導(dǎo)增量法進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化,給出了流程圖,并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。構(gòu)建統(tǒng)一控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,分析其基本控制原理。基于三相電路瞬時(shí)無功功率理論,對(duì)p-q法和p qi-i法進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證其可行性。重點(diǎn)分析并設(shè)計(jì)統(tǒng)一控制系統(tǒng)指令信號(hào)的合成,對(duì)指令信號(hào)中包含的光伏陣列并網(wǎng)有功電流信號(hào)和直流側(cè)電壓控制信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算,給出了合成結(jié)構(gòu)圖。詳細(xì)分析統(tǒng)一控制系統(tǒng)的電流閉環(huán)控制策略,結(jié)合傳統(tǒng)的PI控制,引入準(zhǔn)諧振控制器,提出了一種準(zhǔn)PIR控制策略,分析表明該策略符合本文的設(shè)計(jì)要求。當(dāng)電網(wǎng)電壓不平衡時(shí),采用一種復(fù)合控制策略以獲得較理想的控制效果。最后,在MATLAB/Simulink環(huán)境下搭建統(tǒng)一控制系統(tǒng)的仿真模型,針對(duì)其不同運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行仿真分析,仿真結(jié)果證明本文所設(shè)計(jì)的統(tǒng)一控制系統(tǒng)能夠向電網(wǎng)注入有功,并同時(shí)實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量調(diào)節(jié)。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng) 電能質(zhì)量 統(tǒng)一控制 準(zhǔn)比例積分諧振 最大功率跟蹤
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)概述12-14
• 1.3 本課題研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 統(tǒng)一控制系統(tǒng)的理論分析18-25
• 2.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與APF的比較分析18-22
• 2.1.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理18-20
• 2.1.2 APF拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理20-21
• 2.1.3 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與APF的比較分析21-22
• 2.2 統(tǒng)一控制系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22-24
• 2.2.1 統(tǒng)一控制系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)22-23
• 2.2.2 統(tǒng)一控制系統(tǒng)工作原理分析23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第3章 光伏電池最大功率跟蹤控制研究25-37
• 3.1 光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型與仿真分析25-28
• 3.1.1 光伏電池工程用數(shù)學(xué)模型25-27
• 3.1.2 光伏電池工作特性分析27-28
• 3.2 光伏電池最大功率跟蹤算法28-34
• 3.2.1 基于Boost電路的光伏電池MPPT原理29-31
• 3.2.2 恒定電壓法31
• 3.2.3 擾動(dòng)觀察法31-32
• 3.2.4 電導(dǎo)增量法及其改進(jìn)算法32-34
• 3.3 最大功率跟蹤算法仿真分析34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 統(tǒng)一控制系統(tǒng)控制策略研究37-63
• 4.1 統(tǒng)一控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型37-40
• 4.2 諧波和無功電流檢測(cè)算法設(shè)計(jì)40-46
• 4.2.1 三相電路瞬時(shí)無功功率理論40-42
• 4.2.2 檢測(cè)算法設(shè)計(jì)與仿真分析42-46
• 4.3 統(tǒng)一控制系統(tǒng)指令信號(hào)的產(chǎn)生46-52
• 4.3.1 光伏陣列并網(wǎng)有功電流指令信號(hào)的計(jì)算46-47
• 4.3.2 直流側(cè)電壓控制47-49
• 4.3.3 指令信號(hào)的合成49
• 4.3.4 空間矢量脈寬調(diào)制方法49-52
• 4.4 電流閉環(huán)控制策略研究52-58
• 4.4.1 比例積分控制53-55
• 4.4.2 準(zhǔn)比例積分諧振控制55-58
• 4.5 電網(wǎng)電壓不平衡條件下統(tǒng)一控制策略研究58-61
• 4.6 本章小結(jié)61-63
• 第5章 基于MATLAB的統(tǒng)一控制系統(tǒng)仿真分析63-75
• 5.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真分析63-65
• 5.2 有源電力濾波器建模與仿真分析65-68
• 5.3 光伏并網(wǎng)發(fā)電與電能質(zhì)量調(diào)節(jié)統(tǒng)一控制系統(tǒng)仿真分析68-73
• 5.4 本章小結(jié)73-75
• 結(jié)論75-77
• 參考文獻(xiàn)77-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果82-83
• 致謝83-84
• 作者簡(jiǎn)介84

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

諧波治理技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展    羅安;吳傳平;彭雙劍;

有源電力濾波器抑制諧波的機(jī)理分析    李承,鄒云屏

基于小波變換和快速傅里葉變換的諧波檢測(cè)    桑松;柴玉華;孫影;

具有APF功能的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    王春蕾;張代潤(rùn);

有源電力濾波器在諧波治理中的應(yīng)用    殷自力;葉雷;

補(bǔ)償電壓型諧波源的混合型APF研究    許彥;王波;楊林莉;李德路;

電網(wǎng)諧波有功分量的分析與處理    鄒文學(xué);牛濱;龐兵;

基于APF的城市軌道交通再生能源利用及諧波治理研究    李建民;王睿;

基于擾動(dòng)觀測(cè)器的電壓源型逆變器控制    程麗敏;李興源;

三相并聯(lián)型有源濾波器的滑模控制方法    胡志坤;張乾;劉守明;史宏偉;丁家峰;

有源電力濾波器自校正預(yù)測(cè)控制方法    胡志坤;胡錳洋;桂衛(wèi)華;陽春華;何志敏;

三相四線制系統(tǒng)新型中線濾波裝置研究    龐師鋒;王莉娜;

三相PWM整流器H_∞魯棒控制策略研究    張輝;譚國(guó)俊;魚瑞文;

光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的無盲區(qū)孤島檢測(cè)實(shí)現(xiàn)    蔣穎亮;孫玉坤;於鋒;

補(bǔ)償電壓型諧波源的混合型APF研究    許彥;李德路;楊林莉;王波;

一種新型的混合型有源電力濾波器    許彥;張曉;侯文寶;王超;

創(chuàng)新在潿洲11-1N項(xiàng)目建設(shè)中的運(yùn)用    鄒道標(biāo);

RT-LAB分布式實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)及其在電力電子中的應(yīng)用    傅望;崔坤龍;羅時(shí)武;

渦激振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置基本原理與量綱分析    周熙林;李小超;趙利平;

基于分頻控制的并聯(lián)型APF關(guān)鍵技術(shù)研究    張樹全

光伏發(fā)電高效利用的關(guān)鍵技術(shù)研究    肖華鋒

永磁同步電機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)魯棒控制策略研究    張輝

基于一種半直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電裝置的整流器研究    王仕韜

風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定研究    黃漢奇

基于單周控制理論的有源電力濾波器與動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器研究    李承

電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器（UPQC）及其控制策略研究    張國(guó)榮

直流側(cè)串聯(lián)型有源電力濾波器的建模與控制研究    侯世英

光伏發(fā)電系統(tǒng)中Z源逆變器的控制技術(shù)研究    陳艷

冶金用大電流高頻開關(guān)電源技術(shù)研究    丁士啟

微網(wǎng)中光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量分析與控制    李淅

稀土摻雜CdS薄膜的制備及性能研究    安曉暉

離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的研制    劉棟

基于雙饋電機(jī)的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)    劉衍偉

并聯(lián)型電力有源濾波器控制算法的研究與實(shí)現(xiàn)    張珂珂

生物質(zhì)氣化與混燃過程研究    黃明華

微網(wǎng)接入配電網(wǎng)的保護(hù)控制關(guān)鍵問題研究    蔣偉

基于VSC-HVDC的風(fēng)電場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)控制策略研究    康金良

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與仿真    王萍

三相電壓型PWM整流器及其控制策略的研究    顏毅

用MATLAB對(duì)電網(wǎng)諧波信號(hào)檢測(cè)及諧波補(bǔ)償進(jìn)行仿真    梁春賢,馮 麗

小波變換在諧波檢測(cè)中的應(yīng)用    夏雪;周林;萬蘊(yùn)杰;張海;雷鵬;

基于FBD法的諧波檢測(cè)方法和低通濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)    王杰;鄭建勇;梅軍;王立峰;

基于DFT滑窗迭代算法與小波變換的諧波檢測(cè)方法    李益華;段虎;周黎明;

三相高功率因數(shù)整流器的電流控制    楊德剛,劉潤(rùn)生,趙良炳

可控并聯(lián)十二脈波四象限運(yùn)行整流電源的研制    高格,傅鵬

三相高功率因數(shù)電壓型PWM整流器控制策略    裘迅;方宇;王儒;邢巖;

基于極點(diǎn)配置與重復(fù)控制相結(jié)合的三相光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)策略    劉飛;查曉明;周彥;殷進(jìn)軍;段善旭;

基于傅立葉和小波變換的電網(wǎng)諧波檢測(cè)    杲秀芳;曹建設(shè);

有源濾波技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展    顧建軍,徐殿國(guó),劉漢奎,公茂忠

基于FFT和小波變換的電力系統(tǒng)諧波檢測(cè)方法研究    亓學(xué)廣

與建筑相結(jié)合的光伏并網(wǎng)發(fā)電示范電站    張艷紅;張興;林閩;呂紹勤;張崇巍;

光伏并網(wǎng)發(fā)電與建筑相結(jié)合技術(shù)的發(fā)展概況    原慧軍;王效華;張興磊;

光伏并網(wǎng)發(fā)電通信控制裝置的設(shè)計(jì)    劉立軍;焦翠坪;王淼;穆桂霞;張喜軍;

國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目投產(chǎn)    本刊編輯部;

光伏并網(wǎng)發(fā)電的研究進(jìn)展    余濤;余婕;

淺談光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展    王曄;方波;

基于智能功率模塊的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)    桑繪繪;楊奕;

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用研究    張杰;劉生春;周瑜;

小型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用    毛伙南;陳峰;崔傳芹;潘冬;陳海;郭金基;

3kW光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置研究與設(shè)計(jì)    唐衛(wèi)波;夏向陽;

安徽首座變電站光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    謝紅福;何鳴;張可;王曉;

對(duì)昆明電網(wǎng)光伏并網(wǎng)發(fā)電的一些思考    鄒賢;王琳;

對(duì)昆明電網(wǎng)光伏并網(wǎng)發(fā)電的一些思考    鄒賢;王琳;

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析    馮保念;洪瑞江;

國(guó)家體育場(chǎng)(鳥巢)100kW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)    朱知洋;張光春;施正榮;

光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)綜述    戴靖;何中一;邢巖;

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真    陶曉峰;吳紅斌;

無差拍控制在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用    張超;何湘寧;

基于dsPIC的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究    葉剛;

基于D類功率放大器一種光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置設(shè)計(jì)    白婧文;韓可;

我國(guó)首個(gè)大型光伏并網(wǎng)發(fā)電示范項(xiàng)目開工    記者 李琛奇　通訊員 陳發(fā)明

敦煌光伏并網(wǎng)發(fā)電示范工程本月開工    本報(bào)記者 陳其玨

格爾木200MW大型光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目選址確定    通訊員 李莎莎　秦滑

兩大巨頭搶灘敦煌光伏發(fā)電項(xiàng)目    張維賢 張耀 李樹民

兩大“巨頭”搶灘敦煌光伏發(fā)電項(xiàng)目    張維賢　張耀 李樹民

10兆瓦光伏并網(wǎng)發(fā)電示范項(xiàng)目敦煌奠基    記者 陳宗立　通訊員 李開南

國(guó)投敦煌10兆瓦光伏項(xiàng)目發(fā)電    記者 趙棟

光伏并網(wǎng)發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究獲重要突破    陶韡爍 記者 王春

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)將完善    周洪博

策勒光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目開工    通訊員 高風(fēng)梅 李彩艷

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙為

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)的研究    陳宗祥

光伏并網(wǎng)發(fā)電的功率補(bǔ)償控制研究    蔡紀(jì)鶴

光伏并網(wǎng)發(fā)電的功率補(bǔ)償控制研究    蔡紀(jì)鶴

基于線性二次型最優(yōu)控制的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    李春玲

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制策略研究    董密

三相三電平光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中若干關(guān)鍵技術(shù)的研究    楊滔

光伏并網(wǎng)發(fā)電和無功補(bǔ)償綜合控制技術(shù)研究    郭佳

戶用式光伏并網(wǎng)發(fā)電控制策略的研究    任碧瑩

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)MPPT及孤島檢測(cè)新技術(shù)的研究    張超

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究    雷家寧

有源濾波器在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究    李紹慈

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究    袁陽

基于光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的孤島檢測(cè)    李春玲

單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    羅小英

單相數(shù)控光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    劉傳洋

光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置的研究    王娉婷

2kW單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    呂文坤

單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    魏騰飛

兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)    陳龍虎