光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器控制策略研究

【摘要】：太陽(yáng)能作為無(wú)污染、分布范圍廣泛的清潔能源,開(kāi)發(fā)潛力巨大,得到了國(guó)內(nèi)外高校和研究機(jī)構(gòu)的高度重視。并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,對(duì)其控制策略進(jìn)行深入分析和研究,具有重要的理論意義和工程價(jià)值。針對(duì)一種采用兩級(jí)式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的并網(wǎng)光伏逆變器,分析了前級(jí)Boost電路的工作機(jī)理,推導(dǎo)了其輸入輸出關(guān)系,采用狀態(tài)空間平均法建立了其數(shù)學(xué)模型;介紹了后級(jí)中的單相全橋電路與LCL濾波電路的工作原理,并分析了有源阻尼方法的特點(diǎn)。介紹了幾種常用最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)算法的工作原理,綜合分析了它們的優(yōu)點(diǎn)和不足。重點(diǎn)研究了非對(duì)稱模糊控制算法,分析了其工作機(jī)理以及推理過(guò)程。并對(duì)該算法在MPPT中的應(yīng)用進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果證實(shí)了其可行性。分析了光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)電流控制原理,并對(duì)常用控制算法進(jìn)行了比較。設(shè)計(jì)了一種引入電網(wǎng)電壓前饋的單閉環(huán)電流跟蹤控制方法,并采用有源阻尼控制方法抑制LCL濾波電路的諧振。在Matlab/Simulink軟件環(huán)境下建立了仿真模型,結(jié)果表明該方法可達(dá)到良好的控制效果。在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)硬件試驗(yàn)平臺(tái),對(duì)所提出的并網(wǎng)電流控制方法進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明,采用該方法獲得的并網(wǎng)電流具有諧波含量低的特點(diǎn),滿足并網(wǎng)要求。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng) 最大功率跟蹤 非對(duì)稱模糊控制 電壓前饋
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615;TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景及研究意義9-11
• 1.1.1 課題背景9-10
• 1.1.2 研究意義10-11
• 1.2 光伏發(fā)電國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國(guó)外現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀12
• 1.2.3 最大功率跟蹤技術(shù)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.4 光伏并網(wǎng)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀13
• 1.3 本文主要內(nèi)容13-15
• 第2章 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模15-28
• 2.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)介紹15-16
• 2.2 光伏組件數(shù)學(xué)模型及輸出特性分析16-18
• 2.2.1 太陽(yáng)能光伏組件數(shù)學(xué)模型16-17
• 2.2.2 光伏組件輸出特性分析17-18
• 2.3 Boost升壓電路數(shù)學(xué)模型18-21
• 2.3.1 Boost升壓電路原理19-20
• 2.3.2 Boost升壓電路建模20-21
• 2.4 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模21-27
• 2.4.1 逆變器數(shù)學(xué)模型22
• 2.4.2 LCL濾波器數(shù)學(xué)模型22-23
• 2.4.3 有源阻尼原理23-25
• 2.4.4 逆變器控制模型25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)28-40
• 3.1 最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)分析研究28
• 3.2 常用MPPT算法分析及比較研究28-33
• 3.3 基于模糊理論的MPPT控制33-37
• 3.4 MATLAB/SIMUlink仿真MPPT算法37-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第4章 兩級(jí)式光伏并網(wǎng)控制策略研究40-50
• 4.1 光伏并網(wǎng)逆變器控制原理40-41
• 4.2 并網(wǎng)常用控制方法分析41
• 4.3 并網(wǎng)電流跟蹤控制41-43
• 4.4 仿真分析43-49
• 4.5 本章總結(jié)49-50
• 第5章 單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)控制實(shí)驗(yàn)50-54
• 5.1 單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)50-52
• 5.1.1 控制電路設(shè)計(jì)50-51
• 5.1.2 驅(qū)動(dòng)電路51
• 5.1.3 電壓電流采樣電路51-52
• 5.1.4 串口電路設(shè)計(jì)52
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析52-53
• 5.3 本章小結(jié)53-54
• 第6章 總結(jié)與展望54-56
• 6.1 總結(jié)54
• 6.2 展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果60-61
• 致謝61

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