小功率光伏微电网与市政电网联合运行控制技术的研究
发布时间：2021-05-08 06:11
能源危机和环境污染加速了人类对可再生能源利用的研究,可再生能源家族中资源量最大、分布最普遍的便是太阳能。太阳能发电是太阳能光热转换利用的一个重要研究方向,由于受太阳光质量影响较大,如何保障负载端的稳定以及可靠用电是光伏利用的一个关键。在避免引进储能系统所带来的效率降低和环境污染的前提下,从解决清洁能源优先利用、负载稳定供电、不影响大电网运行的角度出发,提出了一种小功率光伏微电网与市政电网联合运行供电方式,并着重分析了光伏并网逆变系统中的逆变器,对并网和能量控制策略进行了重点研究。首先,本文对单相光伏并网逆变器的主电路拓扑结构和工作原理进行了详细的介绍,然后对单相光伏并网系统中硬件参数进行了优化设计。在所设计硬件拓扑结构的基础之上,分析了不同的控制策略对光伏逆变系统的效率和控制性能等方面的影响,比较了常用的光伏并网逆变器的最大功率跟踪控制策略,并优化了基于干扰跟踪法的最大功率点跟踪算法参数。针对传统比例复数积分控制无法应用于单相坐标系的问题,提出了将广义二阶比例复数积分控制引入到单相并网逆变器的控制中,并与电网电压前馈控制和重复控制构成复合控制策略,对小功率光伏微电网与市政电网联合运行供...
【文章来源】：湖北民族大学湖北省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 论文研究背景
1.2 论文研究意义
1.3 国内外研究现状和发展趋势
1.3.1 国外研究现状与发展
1.3.2 国内研究现状与发展
1.4 本文主要研究内容
第2章 联合供电系统供电模式的研究与选取
2.1 光伏发电电池模型
2.1.1 简化等效电路
2.1.2 电池特性曲线
2.2 联合供电系统工作模式的选择
2.3 逆变器结构的确定
2.3.1 单级式单相光伏并网逆变器系统
2.3.2 双级式单相光伏并网逆变器系统
2.3.3 多级式单相光伏并网逆变器系统
2.3.4 逆变器系统的确定
2.4 小结
第3章 联合供电系统拓扑结构的研究与选取
3.1 相关设计标准
3.2 前级DC/DC电路的选取
3.2.1 前级DC/DC电路分析
3.2.2 前级DC/DC电路参数选定
3.2.3 直流侧电容的参数选定
3.3 后级DC/AC电路的选取
3.3.1 后级DC/AC电路分析
3.3.2 后级DC/AC电路参数选定
3.4 滤波电路的选取
3.4.1 滤波电路分析
3.4.2 滤波电路参数选定
3.5 外围电路的选取
3.5.1 吸收电路的选定
3.5.2 驱动电路的选定
3.5.3 复位电路的选定
3.5.4 辅助电源电路的选取
3.5.5 时钟电路的选定
3.5.6 JTAG电路的选定
3.6 联合供电系统总拓扑的选定
3.7 小结
第4章 联合供电系统控制策略研究
4.1 最大功率跟踪算法的研究与选定
4.1.1 恒定电压控制法
4.1.2 增加电导控制法
4.1.3 模糊逻辑控制法
4.1.4 干扰跟踪控制法
4.1.5 改进型干扰跟踪控制法
4.2 锁相环的研究
4.2.1 锁相环的基本概念
4.2.2 锁相环的实现过程
4.2.3 联合供电系统并网锁相环的选定
4.3 能量控制策略研究
4.3.1 广义二阶比例复数积分控制
4.3.2 重复控制
4.3.3 电网电压前馈控制
4.3.4 复合控制策略的选定
4.4 小结
第5章 仿真与实验
5.1 仿真环境和条件
5.2 不同控制策略下的并网波形比较
5.2.1 基于广义二阶积分控制下的并网波形
5.2.2 基于重复控制下的并网波形
5.2.3 基于复合控制下的并网波形
5.3 实验环境和条件
5.4 联合运行系统样机输出验证
5.4.1 低负荷运行时联合系统输出波形
5.4.2 中负荷运行时联合系统输出波形
5.4.3 高负荷运行时联合系统输出波形
5.5 联合运行系统样机输出结果分析
5.6 小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3174825
【文章来源】：湖北民族大学湖北省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 论文研究背景
1.2 论文研究意义
1.3 国内外研究现状和发展趋势
1.3.1 国外研究现状与发展
1.3.2 国内研究现状与发展
1.4 本文主要研究内容
第2章 联合供电系统供电模式的研究与选取
2.1 光伏发电电池模型
2.1.1 简化等效电路
2.1.2 电池特性曲线
2.2 联合供电系统工作模式的选择
2.3 逆变器结构的确定
2.3.1 单级式单相光伏并网逆变器系统
2.3.2 双级式单相光伏并网逆变器系统
2.3.3 多级式单相光伏并网逆变器系统
2.3.4 逆变器系统的确定
2.4 小结
第3章 联合供电系统拓扑结构的研究与选取
3.1 相关设计标准
3.2 前级DC/DC电路的选取
3.2.1 前级DC/DC电路分析
3.2.2 前级DC/DC电路参数选定
3.2.3 直流侧电容的参数选定
3.3 后级DC/AC电路的选取
3.3.1 后级DC/AC电路分析
3.3.2 后级DC/AC电路参数选定
3.4 滤波电路的选取
3.4.1 滤波电路分析
3.4.2 滤波电路参数选定
3.5 外围电路的选取
3.5.1 吸收电路的选定
3.5.2 驱动电路的选定
3.5.3 复位电路的选定
3.5.4 辅助电源电路的选取
3.5.5 时钟电路的选定
3.5.6 JTAG电路的选定
3.6 联合供电系统总拓扑的选定
3.7 小结
第4章 联合供电系统控制策略研究
4.1 最大功率跟踪算法的研究与选定
4.1.1 恒定电压控制法
4.1.2 增加电导控制法
4.1.3 模糊逻辑控制法
4.1.4 干扰跟踪控制法
4.1.5 改进型干扰跟踪控制法
4.2 锁相环的研究
4.2.1 锁相环的基本概念
4.2.2 锁相环的实现过程
4.2.3 联合供电系统并网锁相环的选定
4.3 能量控制策略研究
4.3.1 广义二阶比例复数积分控制
4.3.2 重复控制
4.3.3 电网电压前馈控制
4.3.4 复合控制策略的选定
4.4 小结
第5章 仿真与实验
5.1 仿真环境和条件
5.2 不同控制策略下的并网波形比较
5.2.1 基于广义二阶积分控制下的并网波形
5.2.2 基于重复控制下的并网波形
5.2.3 基于复合控制下的并网波形
5.3 实验环境和条件
5.4 联合运行系统样机输出验证
5.4.1 低负荷运行时联合系统输出波形
5.4.2 中负荷运行时联合系统输出波形
5.4.3 高负荷运行时联合系统输出波形
5.5 联合运行系统样机输出结果分析
5.6 小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3174825
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