大容量光伏并網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)問題研究

【摘要】：隨著全球經(jīng)濟和社會的發(fā)展,能源危機和環(huán)境污染問題越來越突出。太陽能資源作為一種儲量巨大、清潔無污染的可再生能源,在未來的能源結(jié)構(gòu)和規(guī)劃中占有舉足輕重的地位。人類開發(fā)利用太陽能資源的方式有很多,光伏發(fā)電是其中非常重要且具有巨大開發(fā)潛力的一種。目前中小容量光伏發(fā)電的技術(shù)已經(jīng)比較成熟,在可以預(yù)見的將來,光伏發(fā)電將逐步進入電力系統(tǒng)的規(guī)模應(yīng)用,大容量光伏并網(wǎng)將成為光伏行業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢?；诖?本文就大容量光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的幾個關(guān)鍵問題進行了分析和研究。 在大容量光伏并網(wǎng)電站中,光伏陣列的部分遮擋問題將會比較突出,前人的研究一般側(cè)重于對同一光照條件下光伏陣列輸出特性進行研究,然而在部分遮擋時,情況將會有很大的不同。本文第一部分重點對這個問題進行了分析和研究,通過MATLAB仿真,得到了部分遮擋情況下光伏陣列的輸出特性曲線,并得到了一些有意義的結(jié)論。由上面一部分對部分遮擋情況下光伏陣列的輸出特性的研究,我們發(fā)現(xiàn)此時陣列的P-V特性曲線上存在多個功率峰值,即最大功率點。在這種情況下,傳統(tǒng)的最大功率點跟蹤方法往往只能找到其中的某個局部最大功率點,而不是全局最大功率點,這將造成比較大的功率損失。所以,本文提出了一種新的最大功率點跟蹤方法來適應(yīng)這種情況,保證系統(tǒng)在任何光照條件都可以快速、有效地找到全局最大功率點。為了增大并網(wǎng)容量,一般采取的方法是多逆變器并聯(lián),可是這將帶來嚴(yán)重的環(huán)流問題,其運行穩(wěn)定性和效率都存在問題。本文提出了一種基于方波逆變的變壓器多重疊加方案,在系統(tǒng)效率和環(huán)流問題上都有較大改善,通過分析和仿真,該方案能取得比較好的效果,有較大的發(fā)展前景。 對光伏逆變器的參數(shù)測量、性能評估、優(yōu)化設(shè)計以及資格認(rèn)證都需要準(zhǔn)確有效的測試平臺,針對大容量逆變器的測試需求,我們提出了一種基于三相高頻PWM整流的光伏逆變器綜合性能測試系統(tǒng)技術(shù)新方案。通過仿真驗證了該測試方案的可行性和準(zhǔn)確性,并搭建了一個這樣的測試平臺。利用該測試平臺,對光伏并網(wǎng)電抗器相關(guān)參數(shù)進行了全面準(zhǔn)確的測量,為電抗器的優(yōu)化設(shè)計和逆變器其它性能參數(shù)的測試打下了基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】：光伏陣列部分遮擋 最大功率點跟蹤 多重化技術(shù) 方波逆變 光伏陣列模擬器 高頻整流 光伏測試系統(tǒng) 電抗器損耗
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 太陽能和光伏發(fā)電的意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外光伏發(fā)展現(xiàn)狀及展望11-15
• 1.3 課題研究內(nèi)容15-16
• 2 光伏陣列在部分遮擋工況下的特性分析16-24
• 2.1 光伏電池特性分析與建模16-18
• 2.2 光伏陣列部分遮擋問題及建模18-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 3 適用于部分遮擋的改進最大功率點跟蹤方法24-31
• 3.1 跟蹤方案分析24
• 3.2 擾動觀察法24-26
• 3.3 適用于部分遮擋的最大功率點跟蹤方法26-28
• 3.4 基于MATLAB S-function 的跟蹤方法仿真28-30
• 3.5 本章小結(jié)30-31
• 4 一種基于多重化技術(shù)的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)研究31-44
• 4.1 方案優(yōu)點分析31-33
• 4.2 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)問題分析33-39
• 4.3 仿真結(jié)果分析39-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 5 大容量光伏并網(wǎng)測試系統(tǒng)研究44-58
• 5.1 基于高頻整流器結(jié)構(gòu)的光伏陣列模擬器研究45-48
• 5.2 光伏并網(wǎng)電抗器有功損耗測試48-55
• 5.3 電抗器有功損耗分析55-57
• 5.4 小結(jié)57-58
• 6 全文總結(jié)及后續(xù)工作展望58-60
• 6.1 全文總結(jié)58-59
• 6.2 后續(xù)工作展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻61-63

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