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光伏并網(wǎng)逆變器及其控制研究

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時(shí)間:2024-08-19 04:26:20
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光伏并網(wǎng)逆變器及其控制研究【摘要】:在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中,逆變器是核心部件,其效率的高低、可靠性的好壞將直接影響整個(gè)并網(wǎng)系統(tǒng)的性能。本文通過(guò)比較小型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和配置方案

【摘要】: 在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中,逆變器是核心部件,其效率的高低、可靠性的好壞將直接影響整個(gè)并網(wǎng)系統(tǒng)的性能。本文通過(guò)比較小型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和配置方案,選定單級(jí)式無(wú)變壓器方式并網(wǎng)逆變器為對(duì)象展開(kāi)研究。 光伏并網(wǎng)控制目標(biāo)是:控制逆變電路輸出的交流電流為穩(wěn)定的高質(zhì)量正弦波,且與電網(wǎng)電壓同頻、同相。通過(guò)對(duì)目前常用的幾種并網(wǎng)逆變器的控制算法進(jìn)行分析,本文采用滯環(huán)電流控制算法實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)電流跟蹤。傳統(tǒng)的滯環(huán)電流控制算法具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、對(duì)負(fù)載參數(shù)變化不敏感、電流跟蹤誤差小等優(yōu)點(diǎn),但也存在開(kāi)關(guān)頻率隨電流變化率變化而波動(dòng),造成網(wǎng)側(cè)濾波電感設(shè)計(jì)困難,功率模塊應(yīng)力及開(kāi)關(guān)損耗增大的不足。本文通過(guò)對(duì)滯環(huán)電流控制算法的原理和開(kāi)關(guān)頻率波動(dòng)的原因進(jìn)行分析,提出了基于積分法的定頻算法和基于最小二乘法的定頻算法,這兩種算法主要的優(yōu)點(diǎn)是完全可以采用數(shù)字控制器實(shí)現(xiàn),無(wú)需額外的模擬電路。通過(guò)利用MATLAB中的Simulink工具箱,搭建單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型,仿真結(jié)果表明,這兩種算法在保持滯環(huán)電流控制算法優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),較好實(shí)現(xiàn)了滯環(huán)開(kāi)關(guān)頻率的穩(wěn)定。 三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)常采用三相半橋拓?fù)涞牟⒕W(wǎng)逆變器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng),由于三相開(kāi)關(guān)控制相互干擾,因此這種系統(tǒng)難以直接采用單相并網(wǎng)系統(tǒng)的滯環(huán)電流控制算法。為實(shí)現(xiàn)三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的定頻滯環(huán)電流控制,本文在分析傳統(tǒng)三相電流解耦控制算法的基礎(chǔ)上,提出一種基于線電流的解耦算法,成功地將單相系統(tǒng)中定頻滯環(huán)電流控制算法移植到三相系統(tǒng)中。同樣利用MATLAB進(jìn)行建模,仿真結(jié)果表明,定頻滯環(huán)電流控制算法在三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中是可行的,可以實(shí)現(xiàn)向電網(wǎng)注入與電網(wǎng)電壓同頻、同相的高質(zhì)量正弦波。 【關(guān)鍵詞】:光伏并網(wǎng)逆變器 定頻滯環(huán)電流控制 電壓空間矢量 最大功率跟蹤
【學(xué)位授予單位】:湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號(hào)】:TM464
【目錄】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-8
  • 第1章 緒論8-15
  • 1.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電的意義8
  • 1.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)分類8-9
  • 1.3 國(guó)內(nèi)外光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展9-13
  • 1.3.1 國(guó)外光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展9-12
  • 1.3.2 國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展12-13
  • 1.4 本論文的主要內(nèi)容13-15
  • 第2章 并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與控制策略15-36
  • 2.1 并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)15-16
  • 2.2 并網(wǎng)逆變器的控制策略16-18
  • 2.3 定頻滯環(huán)電流控制18-35
  • 2.3.1 單相并網(wǎng)逆變器的定頻滯環(huán)電流控制18-26
  • 2.3.2 三相并網(wǎng)逆變器的定頻滯環(huán)電流控制26-35
  • 2.4 小結(jié)35-36
  • 第3章 最大功率跟蹤36-45
  • 3.1 太陽(yáng)能電池的基本原理與特性36-38
  • 3.1.1 太陽(yáng)能電池的基本原理36-37
  • 3.1.2 溫度和光照對(duì)太陽(yáng)能電池輸出的影響37-38
  • 3.2 太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)跟蹤方法38-44
  • 3.2.1 最大功率跟蹤問(wèn)題的提出38-39
  • 3.2.2 最大功率跟蹤算法39-43
  • 3.2.3 最大功率跟蹤算法的實(shí)現(xiàn)原理43-44
  • 3.3 小結(jié)44-45
  • 第4章 太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的孤島效應(yīng)及其防止策略45-48
  • 4.1 “孤島效應(yīng)”的概念45-46
  • 4.2 孤島效應(yīng)國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)46
  • 4.3 孤島的檢測(cè)方法46-47
  • 4.3.1 被動(dòng)式檢測(cè)方法46-47
  • 4.3.2 主動(dòng)式檢測(cè)方法47
  • 4.4 小結(jié)47-48
  • 第5章 仿真實(shí)驗(yàn)48-68
  • 5.1 仿真技術(shù)簡(jiǎn)介48-49
  • 5.2 幾種典型的電力電子電路仿真軟件包的特點(diǎn)比較49
  • 5.3 光伏陣列仿真模塊49-51
  • 5.4 單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仿真51-57
  • 5.4.1 仿真模型51-53
  • 5.4.2 兩種定頻算法的仿真波形53-54
  • 5.4.3 并網(wǎng)電流的紋波分析54-57
  • 5.5 三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仿真57-67
  • 5.5.1 仿真模型57-58
  • 5.5.2 定頻滯環(huán)電流控制技術(shù)在三相并網(wǎng)逆變器中的仿真實(shí)驗(yàn)58-61
  • 5.5.3 系統(tǒng)環(huán)境變化對(duì)并網(wǎng)電流的影響61-64
  • 5.5.4 系統(tǒng)在一天中某兩個(gè)時(shí)段運(yùn)行情況的仿真64-67
  • 5.6 小結(jié)67-68
  • 第6章 總結(jié)68-69
  • 6.1 本論文的貢獻(xiàn)68
  • 6.2 進(jìn)一步的工作68-69
  • 參考文獻(xiàn)69-72
  • 致謝72-73
  • 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果73


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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)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其控制的研究    汪海寧

單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的分析與研究    王飛

基于Z源型逆變器的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    許頗

電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器(UPQC)及其控制策略研究    張國(guó)榮

Z-源變流器關(guān)鍵技術(shù)的研究    丁新平

基于Z源網(wǎng)絡(luò)的三端口光伏系統(tǒng)研究    高志強(qiáng)

PWM整流器及其控制策略的研究    張興

獨(dú)立光伏系統(tǒng)中蓄電池管理的研究    歐陽(yáng)名三

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

嵌入式網(wǎng)關(guān)研究及在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用    劉昊鈺

LCL型單相光伏并網(wǎng)逆變器控制策略的研究    張小娥

基于DSP+FPGA的三電平光伏并網(wǎng)逆變器控制研究    張軍

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及其控制策略的研究    李征

單相光伏并網(wǎng)逆變器的研制    張凌

光伏發(fā)電系統(tǒng)直流變換器的研究    郭潤(rùn)睿

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

光伏并網(wǎng)逆變器及其仿真研究    吳海濤

三相光伏并網(wǎng)逆變器的研究    劉立強(qiáng)