光伏電源并網(wǎng)控制策略及低電壓穿越能力研究

【摘要】：隨著我國能源壓力的進一步增大,發(fā)展太陽能光伏發(fā)電必然會成為我國能源發(fā)展領(lǐng)域的主要戰(zhàn)略。但是由于太陽能光伏發(fā)電的輸出具有波動性,這一先天的因素在很大程度上抑制了太陽能光伏電源的大規(guī)模并網(wǎng)運行,因此研究太陽能光伏電源并網(wǎng)控制策略及低電壓穿越控制策略將有著非常重要的意義,對推動太陽能光伏發(fā)電的進一步發(fā)展有著非常大的幫助。本文立足于實際,主要提出了太陽能光伏電源并網(wǎng)控制策略和低電壓穿越控制技術(shù),具有很強的針對性。首先通過學習國內(nèi)外相關(guān)文獻,全面了解太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的問題,引出并網(wǎng)控制策略和低電壓穿越控制策略兩大問題。建立了光伏電池模型,并運用MATLAB仿真分析的方法分析了光伏電池輸出特性隨外界溫度和光照強度的變化情況,運用變步長最大功率跟蹤的方法對其進行控制,建立了逆變器模型,分析了光伏電源直流電壓控制策略。然后,簡述了太陽能光伏電源的并網(wǎng)控制策略,建立了PI控制策略模型和無差拍控制策略模型,分析了控制原理。通過仿真模擬的方式分析了提出的控制方法的有效性。對比分析了PI控制和無差拍控制方式的特點,建議針對不同的實際環(huán)境應用不同的控制方法。最后,詳細分析了國內(nèi)外對光伏電源低電壓穿越能力的要求,了解到光伏電源低電壓穿越能力的目的和適用范圍。分析了常見的低電壓穿越控制策略的特點,總結(jié)出并聯(lián)耗能電阻的方法能夠在很大程度上改善低電壓穿越能力,并通過仿真分析的方法驗證了提出的方法的可行性。為了不增加額外的投資,提出了采用無差拍控制法實現(xiàn)低電壓穿越能力的提升,通過控制控制信號的占空比實現(xiàn)當電網(wǎng)發(fā)生電壓跌落時,光伏電源通過犧牲有功輸出而增大無功輸出,對電網(wǎng)起到有力的支撐。相關(guān)仿真和實例也證實了該方法的可行性。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 并網(wǎng)控制 低電壓穿越 建模 PI控制 無差拍控制
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 研究背景和意義8-11
• 1.1.1 光伏發(fā)電產(chǎn)生的背景8-9
• 1.1.2 光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.1.3 光伏發(fā)電并網(wǎng)面臨的問題10-11
• 1.1.4 光伏電源低電壓穿越能力11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 光伏并網(wǎng)控制策略研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 光伏電源低電壓穿越研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文主要工作15-16
• 第2章 并網(wǎng)光伏電源建模16-25
• 2.1 電池板建模分析16-19
• 2.2 最大功率跟蹤研究19-22
• 2.3 逆變器建模分析22-24
• 2.4 電壓控制24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 光伏電源并網(wǎng)控制策略研究25-33
• 3.1 PI控制策略25-29
• 3.2 無差拍并網(wǎng)控制策略29-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 第4章 光伏電源低電壓穿越能力研究33-45
• 4.1 相關(guān)規(guī)范對低電壓穿越能力的要求33-37
• 4.1.1 國內(nèi)規(guī)范對低電壓穿越能力的要求33-35
• 4.1.2 國外規(guī)范對低電壓穿越能力的要求35-37
• 4.2 常見低電壓穿越控制策略37-38
• 4.3 安裝耗能裝置的控制策略38-40
• 4.4 無差拍控制策略40-42
• 4.5 實例驗證42-43
• 4.6 本章小結(jié)43-45
• 第5章 結(jié)論與展望45-47
• 參考文獻47-51
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其他成果51-52
• 致謝52

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