光伏发电系统最大功率点跟踪及并网控制研究

发布时间：2021-01-20 23:32

　　随着世界能源危机与环境污染问题日益严重,太阳能作为可再生能源的代表之一,具有存储量多、可利用范围广、清洁无污染等特点,因此光伏发电成为了 当今社会的研究热点。国家能源发展战略纲要指出,太阳能发电已经成为我国能源结构调整的主要组成部分。发电灵活、能源利用率高的分布式光伏并网发电系统得到了快速发展。本文以三相光伏发电系统为研究对象,从最大功率点跟踪策略、并网逆变控制策略以及锁相环方法等方面深入展开研究。论文主要工作如下:首先,本文对光伏电池的工作原理进行了阐述,简化了其等效电路并建立相应的数学模型,分析了在不同温度和光照下光伏电池的非.线性输出特性;在研究对比了几种常用的最大功率点跟踪控制方法的基础上,提出了一种滑模控制1 j扰动控制相结合的最大功率点跟踪方法,通过MATLAB/Simulink仿真软件验证,证实了所提方法在最大功率点跟踪的稳态精度和响应速度上较传统控制算法更优越。其次,针对光伏并网发电系统逆变器部分,本文采用用用 LCL型滤波器与三相全桥式逆变结构。研究了LCL型滤波器在不同坐标系下的数学模型,介绍了其工作特性并给出相应参数的设计方法;为解决LCL滤波器产生的谐振尖峰问题... 

【文章来源】：西安工业大学陕西省

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

全球光伏发电累计装机容最

?１．３光伏并网逆变器关键技术研究现状??下图１．２是太阳能光伏发电系统示意图。光伏阵列将太阳能转换成直流电能，此处的??光伏阵列是由许多个光伏电池通过串并联的方式连接在一起的。生成的直流电再通过光伏??逆变器生成交流电，顺利并入公共电网。因此在光伏发电系统中，如何使直流电转换成可??以合乎并网要求的交流电非常重要。光伏逆变器的设计影响了整个系统的效率以及安全性。???????６电网??图１．２太阳能光伏发电示意图??关于太阳能发电并网技术的研宄，国内外研宄者们当前主要采用的控制方式是系统输??入部分为电压源，输出部分为电流源。并希望通过合理有效且简单明了的控制策略来保证??逆变器输出的电网电流符合国家对并网电流的电能要求和规范，且要输出功率因素为１的??并网电流。当前关于光伏并网发电系统中控制策略的研究，主要分成两个部分。第一部分??是通过有效的控制策略完成对光伏电池的最大功率点跟踪（ＭＰＰＴ），另一部分则是通过??对逆变侧模块进行合理有效的控制，使逆变器最终能够输出高质量的并网电流［１（＞］。??不同于其他电力系统

２最大功率点跟踪方法研究??光伏发电系统直流侧主要由光伏电池、ＤＣ／ＤＣ升压转换电路和ＭＰＰＴ控制电路组成，??下图２．１为其结构图。光伏电池可以有效的将太阳能转换成直流电能。由于光伏电池模块??输出的电压较小，不易被利用所以需要直流升压电路进行升压。同时由于光伏电池的输出??具有非线性的特性，在不同的外界条件下其ＭＰＰ不同。所以需要一种可以不断寻找其??ＭＰＰ的方法，即ＭＰＰＴ控制方法。本章将对ＭＰＰＴ方法进行介绍与设计。??？??？直流母线??输出电压?占空比控制??，Ｉ?，??人?、——？??输出电流?ＭＰＰＴ控制??＇?？????图２．１光伏发电系统直流侧结构图??２．１光伏电池的工作原理及特性??当太阳光照射到光伏电池上时，电池由于自身具有的特性，可以将其能量转化为电能，??产生直流电。这就是光伏电池的“光生伏特效应”［３２］。??２．１．１光伏电池的工作原理??结合光伏电池的工作原理进行分析，发现电池可以等效成如下图２．２所示的电路图。?????ＶＷ－１????？??ｄｃ（）?＾７?ｕ?１??图２．２光伏电池等效电路图??其中


本文编号：2989991