基于PSCAD/EMTDC软件的光伏发电并网仿真研究
发布时间：2021-04-22 21:05
作为目前最有前景的可再生能源,太阳能资源具有储量巨大、零污染等优点,在全世界范围内得到了广泛而迅速的开发利用。我国太阳能资源丰富、开发潜力巨大,为我国发展光伏产业、建立多元化的能源结构提供了必备的前提条件。光伏并网是目前太阳能发电的研究热点,主要包括最大功率跟踪控制技术和光伏并网控制策略这两大核心问题。本文将以三相光伏并网系统为研究对象,利用PSCAD/EMTDC软件搭建光伏并网系统的仿真模型,对光伏并网相关问题进行研究分析。本文首先对光伏发电并网的研究背景意义及研究现状进行了介绍;其次介绍了光伏电池的模型、光伏系统的类型及拓扑结构,阐述了光伏并网的相关技术原理,介绍了光伏电源系统储能装置模型;然后对孤岛效应的产生机理及孤岛检测方法的分类进行了分析与总结,重点对被动式方案中的过/欠励保护、过/欠频率保护及主动式方案中的频率偏移检测法进行分析说明;之后基于PSCAD/EMTDC软件搭建仿真模型并实验,测量了不同光照强度和温度下光伏阵列的短路电流及开路电压,结果表明:温度保持恒定,随着光照强度的增强,开路电压逐渐增大,短路电流逐渐增大;光照强度保持恒定,随着运行温度的升高,开路电压随之减小...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号说明
1 绪论
1.1 论文研究背景和意义
1.2 光伏发电发展现状
1.2.1 国外光伏发电的发展现状
1.2.2 国内光伏发电的发展现状
1.2.3 光伏发电并网的研究现状
1.3 论文的主要工作
2 光伏发电的理论分析
2.1 光伏电源的数学模型
2.2 光伏发电的分类
2.2.1 独立光伏发电系统
2.2.2 并网光伏发电系统
2.3 并网逆变器的工作原理
2.3.1 逆变器的结构拓扑
2.3.2 逆变器的控制机理
2.4 光伏系统的储能装置
2.4.1 储能装置的物理模型
2.4.2 储能装置的控制方法
2.5 本章小结
3 光伏系统孤岛运行控制
3.1 孤岛效应
3.1.1 孤岛效应的发生机理
3.1.2 孤岛效应的充要条件
3.2 孤岛检测方案
3.2.1 过/欠电压保护法
3.2.2 过/欠频率保护法
3.2.3 频率偏移检测法
3.3 本章小结
4 光伏阵列的MPPT控制
4.1 PSCAD/EMTDC的介绍
4.2 MPPT控制的原理
4.3 MPPT控制的方法
4.3.1 恒定电压法
4.3.2 扰动观测法
4.3.3 电导增量法
4.3.4 模糊控制法
4.4 开路电压与短路电流的测量
4.4.1 仿真模型
4.4.2 不同温度条件的影响
4.4.3 不同光照条件的影响
4.5 MPPT控制的仿真
4.5.1 仿真模型
4.5.2 仿真波形的观察分析
4.5.3 不同光照条件的影响
4.6 本章小结
5 光伏发电的并网控制
5.1 光伏电池的仿真模型
5.2 最大功率追踪的设计
5.3 光伏并网的控制策略
5.3.1 瞬时无功功率理论
5.3.2 SVPWM控制算法
5.3.3 逆变器控制的实现
5.4 主电路的仿真模型
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在校期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]光伏电池输出特性及其最大功率跟踪研究[J]. 李勇,程汉湘,陈杏灿,余音. 华北电力大学学报(自然科学版). 2017(01)
[2]局部阴影下基于遗传蚁群算法对MPPT的研究[J]. 刘建辉,李博. 可再生能源. 2017(01)
[3]基于模糊控制的无电压传感器光伏系统MPPT研究[J]. 付豪,苏义鑫,高佳磊. 可再生能源. 2017(01)
[4]基于滞环控制的MPPT扰动观测改进方法[J]. 靖永海,邝小飞,陶钧炳. 科技风. 2016(24)
[5]并联式支路光伏发电系统的研究与仿真[J]. 许天,陈小强. 郑州大学学报(工学版). 2016(02)
[6]基于改进电导增量法的光伏阵列MPPT[J]. 杨秋霞,王海臣,张,姜培培. 电源技术. 2016(01)
[7]单相全桥逆变电路在MATLAB中的建模与仿真[J]. 杨璐,荣军,刘凯,周磊,李仁贵. 电子技术. 2015(03)
[8]光伏并网抑制由直流输电引起的次同步振荡的可行性分析[J]. 李宽,李兴源,陈实,苗淼,王曦. 电力自动化设备. 2015(03)
[9]电导增量法光伏发电MPPT研究综述[J]. 余运俊,张翔,王时胜,张燕飞. 电源技术. 2014(12)
[10]分布式光伏发电并网对配电网的影响[J]. 丁文博. 科技创新与应用. 2014(34)
硕士论文
[1]光伏并网发电系统建模仿真[D]. 刘翼.北京交通大学 2011
[2]太阳能光伏发电及其并网的研究[D]. 刘家恒.哈尔滨工业大学 2008
[3]考虑光伏并网发电的短期负荷预测[D]. 李广敏.华北电力大学（河北） 2007
[4]光伏发电系统MPPT控制方法的研究[D]. 王岩.华北电力大学（河北） 2007
本文编号：3154469
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号说明
1 绪论
1.1 论文研究背景和意义
1.2 光伏发电发展现状
1.2.1 国外光伏发电的发展现状
1.2.2 国内光伏发电的发展现状
1.2.3 光伏发电并网的研究现状
1.3 论文的主要工作
2 光伏发电的理论分析
2.1 光伏电源的数学模型
2.2 光伏发电的分类
2.2.1 独立光伏发电系统
2.2.2 并网光伏发电系统
2.3 并网逆变器的工作原理
2.3.1 逆变器的结构拓扑
2.3.2 逆变器的控制机理
2.4 光伏系统的储能装置
2.4.1 储能装置的物理模型
2.4.2 储能装置的控制方法
2.5 本章小结
3 光伏系统孤岛运行控制
3.1 孤岛效应
3.1.1 孤岛效应的发生机理
3.1.2 孤岛效应的充要条件
3.2 孤岛检测方案
3.2.1 过/欠电压保护法
3.2.2 过/欠频率保护法
3.2.3 频率偏移检测法
3.3 本章小结
4 光伏阵列的MPPT控制
4.1 PSCAD/EMTDC的介绍
4.2 MPPT控制的原理
4.3 MPPT控制的方法
4.3.1 恒定电压法
4.3.2 扰动观测法
4.3.3 电导增量法
4.3.4 模糊控制法
4.4 开路电压与短路电流的测量
4.4.1 仿真模型
4.4.2 不同温度条件的影响
4.4.3 不同光照条件的影响
4.5 MPPT控制的仿真
4.5.1 仿真模型
4.5.2 仿真波形的观察分析
4.5.3 不同光照条件的影响
4.6 本章小结
5 光伏发电的并网控制
5.1 光伏电池的仿真模型
5.2 最大功率追踪的设计
5.3 光伏并网的控制策略
5.3.1 瞬时无功功率理论
5.3.2 SVPWM控制算法
5.3.3 逆变器控制的实现
5.4 主电路的仿真模型
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在校期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]光伏电池输出特性及其最大功率跟踪研究[J]. 李勇,程汉湘,陈杏灿,余音. 华北电力大学学报(自然科学版). 2017(01)
[2]局部阴影下基于遗传蚁群算法对MPPT的研究[J]. 刘建辉,李博. 可再生能源. 2017(01)
[3]基于模糊控制的无电压传感器光伏系统MPPT研究[J]. 付豪,苏义鑫,高佳磊. 可再生能源. 2017(01)
[4]基于滞环控制的MPPT扰动观测改进方法[J]. 靖永海,邝小飞,陶钧炳. 科技风. 2016(24)
[5]并联式支路光伏发电系统的研究与仿真[J]. 许天,陈小强. 郑州大学学报(工学版). 2016(02)
[6]基于改进电导增量法的光伏阵列MPPT[J]. 杨秋霞,王海臣,张,姜培培. 电源技术. 2016(01)
[7]单相全桥逆变电路在MATLAB中的建模与仿真[J]. 杨璐,荣军,刘凯,周磊,李仁贵. 电子技术. 2015(03)
[8]光伏并网抑制由直流输电引起的次同步振荡的可行性分析[J]. 李宽,李兴源,陈实,苗淼,王曦. 电力自动化设备. 2015(03)
[9]电导增量法光伏发电MPPT研究综述[J]. 余运俊,张翔,王时胜,张燕飞. 电源技术. 2014(12)
[10]分布式光伏发电并网对配电网的影响[J]. 丁文博. 科技创新与应用. 2014(34)
硕士论文
[1]光伏并网发电系统建模仿真[D]. 刘翼.北京交通大学 2011
[2]太阳能光伏发电及其并网的研究[D]. 刘家恒.哈尔滨工业大学 2008
[3]考虑光伏并网发电的短期负荷预测[D]. 李广敏.华北电力大学（河北） 2007
[4]光伏发电系统MPPT控制方法的研究[D]. 王岩.华北电力大学（河北） 2007
本文编号：3154469
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