微網(wǎng)光伏并網(wǎng)及電能質(zhì)量控制系統(tǒng)

【摘要】：隨著世界各國加大對可再生能源的開發(fā)與利用,太陽能光伏發(fā)電(PV)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速?；诳稍偕茉吹姆植际轿⑿碗娋W(wǎng)(Microgrid)技術(shù)能夠提高能源利用率,同時保持較高的供電質(zhì)量,近年來倍受關(guān)注。微網(wǎng)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電規(guī)模小,滲透率高,主要分布于電網(wǎng)末梢,是微網(wǎng)中重要的微源,逐漸成為國內(nèi)外的研究熱點。本文以微網(wǎng)光伏并網(wǎng)及電能質(zhì)量控制系統(tǒng)(GPQC)為研究對象,討論其并網(wǎng)發(fā)電和電能質(zhì)量控制雙重功能,供能同時改善微網(wǎng)電能質(zhì)量。 本文在對比微網(wǎng)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)和有源電力濾波器(APF)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理基礎(chǔ)上,分析得出微網(wǎng)光伏系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器與有源濾波器具備相同的主電路拓撲結(jié)構(gòu),運行方式和控制方法上也均有相同之處,理論上可以進行統(tǒng)一控制,使光伏并網(wǎng)系統(tǒng)同時實現(xiàn)APF功能。GPQC系統(tǒng)能節(jié)省微網(wǎng)單獨配置有源濾波等被動治理裝備的硬件開銷,使得新能源發(fā)電更加綠色環(huán)保,對含多種分布式能源形式的微網(wǎng)并網(wǎng)電能質(zhì)量控制也有一定參考價值。 文章分析了微網(wǎng)光伏并網(wǎng)及電能質(zhì)量控制系統(tǒng)的基本原理,建立了數(shù)學模型,針對并網(wǎng)有功電流、無功電流、諧波電流等的復(fù)合控制,提出了無差拍復(fù)合控制方法。指令信號計算將光伏并網(wǎng)輸出和直流側(cè)電壓恒定所需的有功電流,補償所需的無功及諧波電流統(tǒng)一起來,形成復(fù)合控制電流指令,基于復(fù)合校正的無差拍電流跟蹤控制使系統(tǒng)實現(xiàn)對指令電流快速無差跟蹤。利用最大功率點跟蹤算法(MPPT)確定并網(wǎng)最大有功電流,根據(jù)瞬時功率理論進行諧波檢測并形成復(fù)合控制指令計算。在上述理論分析的基礎(chǔ)上,闡述了GPQC系統(tǒng)各部分的設(shè)計,包括主電路參數(shù)設(shè)計,DSP控制系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計,控制算法的軟件實現(xiàn)。仿真 【關(guān)鍵詞】：微網(wǎng) 光伏并網(wǎng) 電能質(zhì)量 瞬時功率理論 無差拍
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TM761
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 插圖索引10-12
• 附表索引12-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 課題的背景及意義13-14
• 1.2 微網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 微網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.3 電能質(zhì)量控制技術(shù)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 本文主要工作19-21
• 第2章 系統(tǒng)原理21-30
• 2.1 微網(wǎng)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)和有源電力濾波器對比分析21-24
• 2.2 微網(wǎng)光伏并網(wǎng)及電能質(zhì)量控制系統(tǒng)24-29
• 2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理24-27
• 2.2.2 系統(tǒng)數(shù)學模型27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 無差拍復(fù)合控制30-44
• 3.1 無差拍復(fù)合控制結(jié)構(gòu)30-31
• 3.2 無差拍復(fù)合控制原理31-34
• 3.3 最大功率點跟蹤34-37
• 3.4 指令信號計算37-40
• 3.4.1 瞬時無功理論37-39
• 3.4.2 復(fù)合控制指令計算39-40
• 3.5 仿真分析40-42
• 3.6 實驗研究42-43
• 3.7 本章小結(jié)43-44
• 第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計44-60
• 4.1 主電路設(shè)計44-50
• 4.1.1 功率模塊44-48
• 4.1.2 Boost 儲能電感48-50
• 4.2 DSP 控制系統(tǒng)設(shè)計50-59
• 4.2.1 主處理器模塊50-54
• 4.2.3 功率模塊接口電路54-55
• 4.2.4 HMI 模塊55-56
• 4.2.5 保護電路56-57
• 4.2.6 電磁干擾與電磁兼容57-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 第5章 控制算法軟件設(shè)計60-69
• 5.1 軟件開發(fā)環(huán)境60-61
• 5.2 主程序61-66
• 5.2.1 諧波檢測63-64
• 5.2.2 直流側(cè)電壓PI 控制64-65
• 5.2.3 電流指令合成65-66
• 5.3 中斷程序66-68
• 5.3.1 軟件鎖相環(huán)66-67
• 5.3.2 HMI 人機交互67-68
• 5.4 flash 程序移植68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 總結(jié)和展望69-71
• 參考文獻71-75
• 致謝75-76
• 附錄 A 攻讀學位期間獲得的研究成果76

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