光伏并網(wǎng)發(fā)電控制技術(shù)研究

【摘要】：傳統(tǒng)能源的日益短缺及化石能源的污染問題的不斷加劇，迫使人類積極尋找新能源來解決可持續(xù)發(fā)展的問題。太陽能廣泛存在且無污染，作為一種未來的替代能源，備受世界矚目，光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用已不斷成為光伏發(fā)電應(yīng)用的主流。因此，本文首先詳細(xì)介紹光伏發(fā)電及其并網(wǎng)系統(tǒng)，進(jìn)而對(duì)并網(wǎng)策略進(jìn)行了較詳細(xì)的研究，并在最后對(duì)配電網(wǎng)接納光伏發(fā)電能力進(jìn)行了初步的探討。 光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展十分迅速，但由于系統(tǒng)成本高、發(fā)電效率低等問題仍然制約其應(yīng)用的大眾化。本文從提高光伏發(fā)電效率角度出發(fā)，通過對(duì)現(xiàn)有的最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法和并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)進(jìn)行分析比較，在最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)控制方法上，提出了一種基于滯環(huán)擾動(dòng)與恒電流法相結(jié)合的跟蹤方法，在解決跟蹤速度的問題上兼顧消除功率擾動(dòng)，滿足了光伏系統(tǒng)功率自尋優(yōu)過程的跟蹤的快速性及高精度的要求；在并網(wǎng)策略的研究上，設(shè)計(jì)了重復(fù)PI電流控制方法，并為了進(jìn)一步減少電網(wǎng)電壓的擾動(dòng)加入電壓前饋環(huán)節(jié)。相應(yīng)各部分，本文在MTLAB/simulink環(huán)境下建立了仿真模型，通過仿真研究及對(duì)比分析，改進(jìn)型的MPPT控制方法在外界環(huán)境突變的情況下能快速高精度的跟蹤最大功率；并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓同頻同相，諧波總畸變率基本滿足IEEE標(biāo)準(zhǔn)的并網(wǎng)要求，仿真結(jié)果與理論分析相符合。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng)發(fā)電 最大功率點(diǎn)跟蹤 滯環(huán)擾動(dòng) 重復(fù)PI控制 接納光伏能力 并網(wǎng)電流
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(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4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究背景及意義9-12
• 1.1.1 傳統(tǒng)能源帶來的環(huán)境問題9-10
• 1.1.2 光伏發(fā)電的利弊10-12
• 1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r12-14
• 1.3 本課題的主要工作14-15
• 第2章 光伏發(fā)電系統(tǒng)概述15-20
• 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15-16
• 2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)分類16-18
• 2.2.1 獨(dú)立式光伏發(fā)電系統(tǒng)17
• 2.2.2 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)17-18
• 2.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)主要研究問題18-19
• 2.3.1 最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法18
• 2.3.2 逆變及并網(wǎng)控制問題18
• 2.3.3 孤島效應(yīng)問題18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第3章 光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法的研究20-37
• 3.1 光伏電池的工作特性20-24
• 3.1.1 光伏電池等效模型分析20-22
• 3.1.2 光伏電池的輸出特性22-24
• 3.2 光伏電池最大功率點(diǎn)跟蹤控制（MPPT）算法學(xué)習(xí)24-29
• 3.2.1 MPPT 的基本原理24-25
• 3.2.2 定電壓跟蹤法25-26
• 3.2.3 短路電流比較系數(shù)法26
• 3.2.4 電導(dǎo)增量法26-27
• 3.2.5 擾動(dòng)觀測(cè)法27-29
• 3.3 最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法研究及仿真分析29-36
• 3.3.1 滯環(huán)擾動(dòng)觀測(cè)法（三點(diǎn)擾動(dòng)觀測(cè)法）29-32
• 3.3.2 改進(jìn)型最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法研究32-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 光伏并網(wǎng)策略的研究37-57
• 4.1 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)37-39
• 4.2 并網(wǎng)策略研究39-46
• 4.2.1 并網(wǎng)逆變技術(shù)要求39-40
• 4.2.2 并網(wǎng)逆變技術(shù)40-46
• 4.3 并網(wǎng)電流控制策略46-52
• 4.3.1 并網(wǎng)電流控制系統(tǒng)模型分析46-47
• 4.3.2 系統(tǒng)誤差分析47-48
• 4.3.3 重復(fù) PI 控制并網(wǎng)電流48-51
• 4.3.4 電壓前饋51-52
• 4.4 鎖相環(huán)技術(shù)介紹52-53
• 4.5 有功功率無功功率分析53-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 第5章 仿真分析與研究57-72
• 5.1 光伏電池仿真模型及輸出特性仿真57-58
• 5.2 光伏電池輸出功率特性分析58-59
• 5.3 MPPT 控制仿真分析59-62
• 5.4 并網(wǎng)仿真分析62-67
• 5.5 濾波電感對(duì)并網(wǎng)電流的影響分析67-71
• 5.6 本章小結(jié)71-72
• 第6章 配電網(wǎng)接納光伏發(fā)電的能力的討論72-75
• 6.1 配電網(wǎng)接納光伏發(fā)電能力的討論72-73
• 6.2 直流母線分布式發(fā)電系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化管理73-74
• 6.3 本章小結(jié)74-75
• 總結(jié)與展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80-81
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文81-82

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