分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)同控制

【摘要】：傳統(tǒng)能源的日漸枯竭和世界范圍內(nèi)環(huán)境的逐步惡化,促使了人們對(duì)低碳的追求和對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)和利用。具有可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)的清潔能源——太陽(yáng)能受到了世界各國(guó)的關(guān)注,太陽(yáng)能的資源豐富,沒(méi)有地域限制,而且沒(méi)有污染或很少產(chǎn)生污染,各國(guó)政府相繼出臺(tái)新的能源法,這為太陽(yáng)能的發(fā)展起到了推波助瀾的作用。其中,光伏并網(wǎng)發(fā)電具有深遠(yuǎn)的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義,僅僅只是在過(guò)去的幾年時(shí)間里,光伏并網(wǎng)發(fā)電站的裝機(jī)總量就已經(jīng)達(dá)到了數(shù)兆千瓦。尤其分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)更是得到了前所未有的關(guān)注,而如何讓含有多個(gè)光伏單元的分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)高效地發(fā)電成為了關(guān)鍵。 本文首先介紹了光伏并網(wǎng)發(fā)電的研究背景和意義,分析了光伏發(fā)電國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展,介紹了分布式發(fā)電的常用控制模式；接著介紹了分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成,分析了其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),詳細(xì)介紹了逆變電路的選擇,并對(duì)單相光伏并網(wǎng)逆變器的等效模型進(jìn)行了全面的分析；然后,提出了一種基于動(dòng)態(tài)矩陣控制的協(xié)同控制的兩層分布式控制策略,上層控制是協(xié)同控制,下層控制是動(dòng)態(tài)矩陣控制,這種控制策略不僅可以使成群的光伏發(fā)電單元收斂和運(yùn)行在同樣的可用功率輸出比上,還可以調(diào)節(jié)所有光伏單元的功率輸出來(lái)確保分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定,接著分別對(duì)協(xié)同控制理論和動(dòng)態(tài)矩陣控制算法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制器。 最后,通過(guò)Matlab/Simulink搭建了含多個(gè)光伏單元的分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真平臺(tái),并對(duì)有協(xié)同控制和無(wú)協(xié)同控制進(jìn)行了對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn),分析了各自的優(yōu)劣,驗(yàn)證了所提出控制策略的有效性。 【關(guān)鍵詞】：分布式發(fā)電 光伏發(fā)電 分布式控制 協(xié)同控制 動(dòng)態(tài)矩陣控制
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 研究意義及背景9-11
• 1.1.1 研究的背景9-10
• 1.1.2 研究的意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展11-13
• 1.2.1 國(guó)外光伏發(fā)電的現(xiàn)狀與發(fā)展11-12
• 1.2.2 我國(guó)光伏發(fā)電的現(xiàn)狀與發(fā)展12-13
• 1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)簡(jiǎn)介13-20
• 1.3.1 光伏發(fā)電原理13-14
• 1.3.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成14-15
• 1.3.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)分類15-17
• 1.3.4 分布式光伏發(fā)電及其控制策略17-20
• 1.4 本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)20-22
• 1.4.1 主要工作內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排20-21
• 1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)21-22
• 第2章 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)建模22-32
• 2.1 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成22
• 2.2 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析22-27
• 2.2.1 光伏組件的模型22-23
• 2.2.2 逆變電路的選擇23-27
• 2.3 分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)逆變器建模27-31
• 2.3.1 單相光伏并網(wǎng)逆變器建模27-29
• 2.3.2 模型中主要參數(shù)的選取29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 協(xié)同控制和動(dòng)態(tài)矩陣控制結(jié)合的兩層控制策略32-46
• 3.1 協(xié)同控制策略33-36
• 3.1.1 協(xié)同控制概述33-34
• 3.1.2 協(xié)同控制算法34-36
• 3.2 動(dòng)態(tài)矩陣控制策略36-39
• 3.2.1 動(dòng)態(tài)矩陣控制概述36
• 3.2.2 動(dòng)態(tài)矩陣控制算法36-39
• 3.3 基于動(dòng)態(tài)矩陣控制的協(xié)同控制器設(shè)計(jì)39-45
• 3.3.1 協(xié)同控制器的設(shè)計(jì)39-41
• 3.3.2 動(dòng)態(tài)矩陣控制器設(shè)計(jì)41-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 系統(tǒng)仿真及分析46-61
• 4.1 仿真平臺(tái)及分析46-48
• 4.1.1 系統(tǒng)仿真平臺(tái)46-47
• 4.1.2 系統(tǒng)中部分參數(shù)的設(shè)置47-48
• 4.2 仿真結(jié)果對(duì)比與分析48-60
• 4.3 本章小結(jié)60-61
• 第5章 總結(jié)與展望61-63
• 5.1 工作總結(jié)61
• 5.2 工作展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-68
• 致謝68-69
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文69

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