光伏并網(wǎng)檢測(cè)控制系統(tǒng)研究

【摘要】：隨著地球上的能源日益的枯竭,人們?cè)絹碓街匾暱稍偕茉吹拈_發(fā)利用,而太陽能作為一種潔凈的無污染的可再生能源,無疑將是未來能源利用的主要部分。光伏并網(wǎng)發(fā)電更是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能,通過逆變器把電能送上電網(wǎng),現(xiàn)在已經(jīng)有包括我國(guó)在內(nèi)的很多國(guó)家在研究這項(xiàng)具有吸引力的能源利用技術(shù)。本文的目的在于研究光伏并網(wǎng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)最大限度的利用太陽能,并通過檢測(cè)控制等手段使光伏逆變器達(dá)到并網(wǎng)的條件。整個(gè)系統(tǒng)主要包括：光伏陣列、直流變換、逆變器、控制電路、檢測(cè)電路等。在實(shí)現(xiàn)最大限度利用太陽能方面,主要利用最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù),使光伏電池能工作在最大功率點(diǎn)處,從而實(shí)現(xiàn)光伏電池的穩(wěn)定輸出以及充分的利用太陽能能源。而實(shí)現(xiàn)光伏逆變器的并網(wǎng),則要滿足逆變器的輸出電壓要與電網(wǎng)電壓同幅值、同頻率、同相位,并且要盡量減小并網(wǎng)前的諧波。在本文中主要利用鎖相環(huán)技術(shù),通過對(duì)電壓的控制以及對(duì)電網(wǎng)電壓相位的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)逆變器電壓與電網(wǎng)電壓的同幅值、同頻率和同相位。對(duì)諧波的處理,本文用的是基于瞬時(shí)無功理論的諧波檢測(cè),將三相電壓電流進(jìn)行坐標(biāo)變換,并通過低通濾波器鎖相環(huán)等,準(zhǔn)確的計(jì)算出諧波電流。故障檢測(cè)主要是針對(duì)逆變器直流側(cè)和交流并網(wǎng)處的故障進(jìn)行分析和研究,確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文用運(yùn)用MATLB來進(jìn)行光伏并網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)的模型仿真和分析。建立了光伏電池的仿真模型,并驗(yàn)證了其正確性；通過MPPT的仿真和分析,找到了適合系統(tǒng)的MPPT控制方法；最后對(duì)并網(wǎng)部分進(jìn)行了仿真,通過對(duì)電壓電流的檢測(cè),驗(yàn)證了整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了并網(wǎng)條件。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 光伏并網(wǎng) MPPT 鎖相控制 故障檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615;TM921.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國(guó)外的光伏發(fā)電的發(fā)展和現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 我國(guó)光伏發(fā)電的發(fā)展和現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文的研究目的和主要內(nèi)容12-15
• 1.3.1 本文的研究目的12-13
• 1.3.2 本文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)13-15
• 2 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)15-23
• 2.1 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)概述15-16
• 2.2 光伏逆變器16-20
• 2.2.1 光伏逆變器的類型16-18
• 2.2.2 PWM控制18-20
• 2.3 并網(wǎng)的技術(shù)要求20-21
• 2.4 光伏并網(wǎng)的檢測(cè)控制21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 3 光伏電池的輸出特性的檢測(cè)23-33
• 3.1 光伏電池的工作原理及分類23-25
• 3.2 光伏電池的輸出特性25-28
• 3.3 光伏電池?cái)?shù)學(xué)建模及驗(yàn)證28-32
• 3.3.1 光伏電池的數(shù)學(xué)建模28-29
• 3.3.2 光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型驗(yàn)證29-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 4 光伏系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)的檢測(cè)與控制33-44
• 4.1 最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)33-35
• 4.1.1 最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)33-34
• 4.1.2 最大功率點(diǎn)跟蹤的常見幾種算法34-35
• 4.2 擾動(dòng)觀察法和電導(dǎo)增量法35-39
• 4.2.1 擾動(dòng)觀察法35-37
• 4.2.2 電導(dǎo)增量法37-39
• 4.3 擾動(dòng)觀察法和電導(dǎo)增法檢測(cè)最大功率點(diǎn)39-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 5 光伏并網(wǎng)的檢測(cè)和故障檢測(cè)44-60
• 5.1 電壓幅值的控制44-45
• 5.2 電壓相位和頻率的檢測(cè)與控制45-50
• 5.2.1 鎖相環(huán)的組成45-49
• 5.2.2 三相鎖相環(huán)設(shè)計(jì)49-50
• 5.3 諧波的檢測(cè)與控制50-52
• 5.4 系統(tǒng)的故障檢測(cè)52-54
• 5.4.1 系統(tǒng)直流側(cè)故障的檢測(cè)52-53
• 5.4.2 交流并網(wǎng)處故障的檢測(cè)53-54
• 5.5 仿真結(jié)果54-59
• 5.5.1 鎖相環(huán)的仿真結(jié)果55-58
• 5.5.2 諧波檢測(cè)的仿真結(jié)果58-59
• 5.6 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 附錄A i_p-i_q運(yùn)算的諧波檢測(cè)仿真電路64-65
• 致謝65-66

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