小容量單相光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

【摘要】：當(dāng)代我國(guó)經(jīng)濟(jì)正高速發(fā)展，社會(huì)電力需求呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，同時(shí)我國(guó)資源相對(duì)匱乏、傳統(tǒng)能源導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)重，因而新能源發(fā)電技術(shù)正引起廣泛關(guān)注。其中光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)因其具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，有望成為未來(lái)新能源應(yīng)用主要方式之一。本文密切結(jié)合工程實(shí)際需要，從系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特性研究、主電路參數(shù)設(shè)計(jì)、單相全橋逆變單元及最大功率跟蹤控制研究、系統(tǒng)硬軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)、工程應(yīng)用技術(shù)等角度，探討了典型小容量單相光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用相關(guān)技術(shù)。 本文首先分析研究了光伏發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀及小容量光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的定義、特點(diǎn)、研究現(xiàn)狀等。在此基礎(chǔ)上，以基于Boost升壓電路、羅氏升壓電路典型系統(tǒng)為例，對(duì)比仿真研究了不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)小容量單相光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的差異；然后對(duì)于不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)中共同的核心器件，比如光伏陣列、儲(chǔ)能電感、直流電容，進(jìn)行了相應(yīng)的參數(shù)選擇方法研究。這些工作都將有利于進(jìn)行具體系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，確定正確合理的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其參數(shù)。 在系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)確定后，本文對(duì)其控制策略進(jìn)行了深入研究。其一，研究了單相全橋逆變電路控制中各種傳統(tǒng)電流控制方式優(yōu)缺點(diǎn)；通過(guò)在電流無(wú)差拍控制中應(yīng)用前后效果的仿真，深入研究了功率前饋控制的特性；在此基礎(chǔ)上提出了一種新型前饋功率預(yù)測(cè)控制方法，并通過(guò)對(duì)比仿真印證了新型控制策略的優(yōu)越性。其二，總結(jié)分析了各種經(jīng)典光伏最大功率跟蹤控制策略，結(jié)合所提的新型前饋功率預(yù)測(cè)控制方法，通過(guò)理論分析推理，提出了一種全新的MPPT控制思路及其相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)方法。 實(shí)際產(chǎn)品研發(fā)中，系統(tǒng)硬軟件的設(shè)計(jì)工作至關(guān)重要。本文以信號(hào)采集與調(diào)理、系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計(jì)為例，對(duì)典型小容量單相光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)時(shí)，其硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)的思路與方法進(jìn)行了探討研究；同時(shí)，從數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化配置、程序算法優(yōu)化選擇與代碼精煉、系統(tǒng)軟件輔助保護(hù)設(shè)計(jì)三個(gè)角度，具體解析了實(shí)際產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中常見(jiàn)的系統(tǒng)軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。最后，針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)開(kāi)發(fā)調(diào)試中的若干具體問(wèn)題，提出了切實(shí)可行的解決思路與方法。 【關(guān)鍵詞】：小容量 光伏發(fā)電 前饋功率預(yù)測(cè) 最大功率跟蹤 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 光伏發(fā)電概論10-11
• 1.2 小容量單相光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文主要的研究?jī)?nèi)容13-15
• 第二章 系統(tǒng)拓?fù)浞治雠c參數(shù)設(shè)計(jì)15-31
• 2.1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究15-26
• 2.1.1 Boost 電路特性16-19
• 2.1.2 羅氏升壓電路特性19-21
• 2.1.3 不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)特性仿真研究21-26
• 2.2 典型參數(shù)設(shè)計(jì)26-29
• 2.2.1 光伏陣列設(shè)計(jì)26-27
• 2.2.2 儲(chǔ)能電感選擇27-29
• 2.2.3 直流電容選型29
• 2.3 本章小結(jié)29-31
• 第三章 控制策略研究31-48
• 3.1 單相全橋逆變控制31-42
• 3.1.1 傳統(tǒng)電流控制方式概述32-33
• 3.1.2 有無(wú)功率前饋的電流無(wú)差拍控制仿真對(duì)比研究33-37
• 3.1.3 新型前饋功率預(yù)測(cè)控制研究37-42
• 3.2 最大功率跟蹤控制研究42-47
• 3.2.1 經(jīng)典 MPPT 控制方法概述42-44
• 3.2.2 新型最大功率跟蹤控制策略44-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 第四章 系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與調(diào)試48-65
• 4.1 硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)方法48-55
• 4.1.1 信號(hào)采樣與調(diào)理49-52
• 4.1.2 系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計(jì)52-55
• 4.2 系統(tǒng)軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)55-60
• 4.2.1 數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化配置55-56
• 4.2.2 算法優(yōu)化選擇與代碼精煉56-59
• 4.2.3 系統(tǒng)軟件輔助保護(hù)設(shè)計(jì)59-60
• 4.3 典型系統(tǒng)工程調(diào)試經(jīng)驗(yàn)總結(jié)60-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 致謝72-73
• 附錄 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果73

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光伏電站系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及實(shí)際設(shè)計(jì)中相關(guān)問(wèn)題的處理    丁(山丁);崔容強(qiáng);

最新高效率光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及功率器件介紹    Michael Frisch;Ern Temesi;韓軍;陳道杰;

太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中的低壓電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化    關(guān)守平;郝立穎;

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新型單相光伏并網(wǎng)逆變器的研制    穆桂霞;郝瑞祥;王劍;趙志強(qiáng);

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大型集中并網(wǎng)光伏電站硬件設(shè)計(jì)要求及安全保護(hù)    王志剛;龍維緒;崔海昱;鄧菊蓮;劉祖明;廖華;涂潔磊;

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太陽(yáng)電池的負(fù)載匹配理論與負(fù)載變換技術(shù)    王康模;陳長(zhǎng)纓;于志剛;劉興華;劉小沖;趙俊;

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The Sliding Mode Control Method of Grid-Connected Inverter Applied to Three-Phase Intermittent Power Supply    

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太陽(yáng)能輔助燃煤發(fā)電系統(tǒng)熱力特性研究    閻秦

基于酞菁銅的太陽(yáng)能電池的研究    劉一婷

中國(guó)地面太陽(yáng)輻射長(zhǎng)期變化特征及短期預(yù)報(bào)方法研究    馬金玉

基于軟開(kāi)關(guān)PWM技術(shù)的光伏逆變器的研究與設(shè)計(jì)    曹建

用于礦燈充電的獨(dú)立光伏系統(tǒng)研究    毛娟

太陽(yáng)能光伏發(fā)電單相并網(wǎng)逆變器研究    李本元

太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)    杜守增

光伏發(fā)電系統(tǒng)自適應(yīng)控制研究    李亭

基于DSP的單級(jí)式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的研究    耿興華

基于橋檢車的駐車充電站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)    楊光

基于Z源逆變器的光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    王君惠

用于城市公交車的能量再利用智能控制系統(tǒng)的研制    謝玉錄

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的MPPT及孤島檢測(cè)新方法的研究    于希洋

太陽(yáng)電池及其發(fā)展方向    呂建;殷洪亮;

關(guān)于我國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題的探討    王長(zhǎng)貴;

最大功率跟蹤的光伏并網(wǎng)逆變器研究    楊海柱,金新民

光伏并網(wǎng)技術(shù)與市場(chǎng)——現(xiàn)狀與發(fā)展    尹璐;趙爭(zhēng)鳴;

光伏系統(tǒng)中最大功率點(diǎn)跟蹤的研究    吳玉蓉;康勇;

智能型雙軸太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    劉京誠(chéng);任松林;李敏;羅勇;楊慶峰;

BOOST變換器恒頻滑模變結(jié)構(gòu)控制研究與仿真    蘭華;艾濤;王顥雄;

基于pq分解的瞬時(shí)無(wú)功電流與功率分析新方法    劉金華;劉永強(qiáng);

兩種基于瞬時(shí)功率理論的單相電路諧波電流檢測(cè)方法的比較研究    李自成;孫玉坤;朱志螢;

無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測(cè)中的應(yīng)用    禹華軍,潘俊民

太陽(yáng)電池Ⅰ-Ⅴ特性的工程模型    涂潔磊;林理彬;陳庭金;胡志華;張洪波;楊燮森;李迎軍;

太陽(yáng)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)MPPT及孤島檢測(cè)新技術(shù)的研究    張超

光伏并網(wǎng)控制方法和系統(tǒng)的研究    汪進(jìn)進(jìn)

滑模變結(jié)構(gòu)控制在電力電子開(kāi)關(guān)變換器中的應(yīng)用    胡慶

碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電跟蹤機(jī)構(gòu)電路優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)    鄭飛

IGBT逆變橋無(wú)源無(wú)損緩沖電路的研究    馮艷虹

單級(jí)式并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)用逆變器的研究    焦在強(qiáng)

諧振DC/DC變換器的研究    楊益平

1kW具有零電流關(guān)斷功能的并網(wǎng)逆變器的研制    陳厚巖

獨(dú)立光伏發(fā)電的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)    劉莫塵

三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其控制算法研究    王健

一類具有高頻鏈的數(shù)字式逆變電源的研究    丁金剛

光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)    郭忠文

100W光伏系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與技術(shù)評(píng)估    鄧濤,沈輝,舒杰,鄧幼俊

“貼”在墻上的發(fā)電機(jī)    唐黎標(biāo);

18家競(jìng)標(biāo)方角逐中國(guó)最大并網(wǎng)光伏項(xiàng)目驚曝0.69元/度低價(jià)    

居民太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)引起的問(wèn)題研究    張垠;

光伏并網(wǎng)逆變器輔助電源的設(shè)計(jì)    郭光偉;王俊峰;楊海柱;

基于TOP244G光伏輔助電源的應(yīng)用    郭光偉;楊海柱;

一種太陽(yáng)能游艇    何建玲;冀書香;劉彩鳳;許健存;

一種新型家用光伏供電系統(tǒng)    鐘承堯;嚴(yán)世勝;

太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的現(xiàn)狀    程超;孫可;王永;

未來(lái)我國(guó)并網(wǎng)光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性評(píng)估    張達(dá);張希良;吳抒;羅小虎;

光伏發(fā)電量與氣象因子的關(guān)系及其預(yù)報(bào)試驗(yàn)簡(jiǎn)報(bào)    何明瓊;陳正洪;成馳;

光伏發(fā)電出力預(yù)測(cè)系統(tǒng)介紹    

光伏發(fā)電溫室的現(xiàn)狀及技術(shù)前景研究    魏曉明;周長(zhǎng)吉;丁小明;魯少尉;曹楠;

基于氣象因子的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在光伏發(fā)電預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究    代倩;段善旭;蔡濤;陳昌松;

鐵路客站光伏發(fā)電的模式選擇與計(jì)算    馮星明;汪雋;

光伏發(fā)電最大功率跟蹤控制方法的研究    李星辰;王琳;

光伏發(fā)電——21世紀(jì)的潔凈能源    姚曉梅;馬鴻文;余曉艷;

基于學(xué)習(xí)曲線的風(fēng)力、光伏發(fā)電成本分析與接入智能電網(wǎng)的時(shí)機(jī)、規(guī)模預(yù)測(cè)    郭暉;

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10MWp光伏發(fā)電項(xiàng)目將落戶我地區(qū)    記者 張中源

石市5個(gè)光伏發(fā)電項(xiàng)目通過(guò)評(píng)審    記者 喬素華

上海適合光伏發(fā)電嗎    記者 周桂龍

服務(wù)光伏發(fā)電行業(yè)    記者 沈翀　劉加佳

我國(guó)光伏發(fā)電規(guī)模化應(yīng)用啟動(dòng)在即    記者 夏祖軍　韓馨儀

發(fā)展新能源光伏發(fā)電將居首位    洛陽(yáng)中硅副總經(jīng)理 嚴(yán)大洲

我國(guó)光伏發(fā)電成本逼近“火電”    于南

青海巨資補(bǔ)貼光伏發(fā)電引投資狂潮    CNE 記者 段貴恒 趙靜

“金太陽(yáng)”聚集“光”和“熱”,財(cái)稅優(yōu)惠催生光伏發(fā)電業(yè)    本報(bào)記者 江鈺鈴　通訊員 周辰恩

光伏發(fā)電：進(jìn)入毛票時(shí)代？    本報(bào)記者 何曉亮

分布式光伏發(fā)電微電網(wǎng)供能系統(tǒng)研究    袁建華

我國(guó)光伏發(fā)電項(xiàng)目規(guī)模化發(fā)展研究    殷帥

大功率光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)研究    馬亮

反射聚光利用太陽(yáng)能的基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)研究    江守利

光伏發(fā)電高效利用的關(guān)鍵技術(shù)研究    肖華鋒

間歇式可再生能源分布式發(fā)電對(duì)配電系統(tǒng)的影響研究    馬立克

光伏燃料電池混合發(fā)電系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)與仿真研究    史君海

分布式電源的概率建模及其對(duì)電力系統(tǒng)的影響    王敏

可再生能源發(fā)電并網(wǎng)協(xié)調(diào)策略的研究    于大洋

光伏發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)及電動(dòng)汽車充電站可靠性研究    于蓉蓉

小容量單相光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究    郭镥

獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究    劉旭圓

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光伏發(fā)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及其對(duì)電網(wǎng)的影響研究    余濤

光伏發(fā)電并網(wǎng)控制及其暫態(tài)過(guò)程研究    宋代春

微電網(wǎng)中光伏發(fā)電動(dòng)態(tài)特性研究    閆立偉

光伏電池建模及其在光伏發(fā)電預(yù)測(cè)中的應(yīng)用    蔣亞娟

光伏發(fā)電站環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范研究    吳菲

光伏發(fā)電狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)    舒文賢