光伏并网发电系统谐波检测与抑制研究

发布时间：2017-11-24 13:05

  本文关键词：光伏并网发电系统谐波检测与抑制研究

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【摘要】：随着经济的高速发展,人类对能源的需求量越来越大,为了有效地缓解能源与环境方面带来的压力,全世界开始注重对新能源的开发和利用。太阳能作为取之不尽用之不竭的可再生能源自然引起了人们的注意,由此而发展起来的光伏发电也受到了全球学者的青睐,对光伏并网展开了大量的研究,并取得了不错的成果。然而大量的光伏并网对电网产生了许多不良的影响,为了确保电网的安全稳定运行,光伏并网需要满足严格的电能质量要求。本文将主要研究光伏并网发电的系统谐波检测与抑制,以解决光伏并网的谐波污染问题。首先,本文分析研究了光伏电池特性,推导了光伏电池的数学模型。接着探讨了光伏电池最大功率点跟踪问题(MPPT),并采用扰动观察法来实现最大功率点跟踪。根据光伏电池数学模型以及扰动观察法的原理在MATLAB中完成了光伏系统模型的搭建,并对所搭建的模型进行了仿真分析,验证了其正确性与合理性。其次,分析了FFT、小波变换谐波检测方法的理论。本文对FFT谐波检测方法做了修正以解决频谱泄漏问题；对于小波变换谐波检测方法介绍了小波基的选取原则,着重研究了多分辨率分析与采样频率选择的问题。之后,采用电压电流双闭环PWM谐波抑制技术实现光伏系统的并网,并给出了控制器参数的设计方法,以达到最好的谐波抑制效果。最后在MATLAB中搭建了控制方法的模型。然后,在MATLAB中完成光伏并网发电系统模型的搭建,先用FFT谐波检测方法检测温度、光照强度恒定时输出波形的谐波情况,得到的谐波含量都在国家标准的范围内,初步验证了本文谐波抑制技术的正确性；接着改变光照强度和温度,得到的结果仍然很好,且系统动态性能良好。从而再次验证了本文的控制方法与方法参数设计的有效性；这以后,用小波变换检测方法检测了系统非平稳情况下谐波的情况,分析了这两种谐波检测方法的优势与不足。最后,为了验证所提出的谐波检测方法与抑制技术在实际应用中的性能,本文设计了基于DSP——TMS320F2812芯片的光伏并网发电系统实验验证平台的硬件和软件。在DXP软件设计了DSP芯片的电源电路、信号调理电路、通信电路、驱动电路、人机交互电路等；软件部分对光伏并网系统实验验证平台的主程序和中断子程序进行了设计,分析了它们的功能并给出了设计流程图并编写了电压电流双闭环控制部分的程序。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615;TM935

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