LCL型光伏并网逆变器控制研究与设计
发布时间：2021-06-01 04:56
作为太阳能与电网系统之间的桥梁,并网逆变系统是光电转换的关键核心,对并网效率和电能质量要求极高,而并网效率和电能质量受实际并网功率与电流畸变率的影响,因此一个有效的控制策略非常重要。本文以两级式的光伏并网逆变器为模型,对传统MPPT控制和逆变器并网控制策略改进,并在此基础上设计了2kW并网实验平台用于实验研究验证。主要内容包括:1.参考项目思路与实验需求选择两级式的光伏逆变器,然后分析对比其典型的拓扑结构,进而选择了LCL型的逆变器,并根据该拓扑结构建立光伏阵列、Boost电路以及LCL逆变器的模型,然后分析在不同坐标系下控制的优缺点。2.其次依据Boost电路工作原理讨论传统的MPPT控制策略,发现系统在最大功率点处震荡且光照变化后可能无法追踪至实际最大功率点。因此本文给出一种恒定参数函数处理的变步长P&O算法,通过变步长有效降低系统震荡情况,并利用恒定参数函数重新规划光照变化后系统的工作点,使其最终工作在实际最大功率点处且不均匀光照情况越严重控制效果越好,最后在MATLAB仿真模型中验证了该控制策略的有效性。3.然后结合逆变器的模型讨论了LCL型滤波器存在谐振尖峰带来的问题...
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验平台
湖北工业大学硕士学位论文58图5.2光伏阵列将Boost电路的输出串接上负载，然后手动调节驱动信号的占空比获得PV阵列的实际最大功率约为625W。发现与设定的额定功率有差距，分析其原因为光照阵列没有工作在标准环境且光伏电池有一定老化。如图5.3所示为Boost电路开关管两端波形，其原因是因为负载阻抗较小，电感不足以支撑在开关管开通时储能。图5.3boost电路开关管两端波形将负责电阻继续调大至193.6,时Boost电路工作在连续状态下，此时Boost电路IGBT的驱动控制波形如图5.4所示，其中曲线为橙色为驱动信号，蓝色为IGBT漏级电压波形，绿色是电感电流。则在此环境使用该驱动信号控制的PV阵列的输出如图5.5所示，可得正常工作环境下的功率稳定在620W左右，与前面手动调节的输出功率对比相差不大。
湖北工业大学硕士学位论文58图5.2光伏阵列将Boost电路的输出串接上负载，然后手动调节驱动信号的占空比获得PV阵列的实际最大功率约为625W。发现与设定的额定功率有差距，分析其原因为光照阵列没有工作在标准环境且光伏电池有一定老化。如图5.3所示为Boost电路开关管两端波形，其原因是因为负载阻抗较小，电感不足以支撑在开关管开通时储能。图5.3boost电路开关管两端波形将负责电阻继续调大至193.6,时Boost电路工作在连续状态下，此时Boost电路IGBT的驱动控制波形如图5.4所示，其中曲线为橙色为驱动信号，蓝色为IGBT漏级电压波形，绿色是电感电流。则在此环境使用该驱动信号控制的PV阵列的输出如图5.5所示，可得正常工作环境下的功率稳定在620W左右，与前面手动调节的输出功率对比相差不大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]分区自适应变步长MPPT算法在光伏系统中的应用[J]. 陈庚,董秀成,代莎,李浩然,彭柯. 科技通报. 2018(10)
[2]基于重复PI的LCL并网逆变器控制参数设计[J]. 尹有为,井敬,杨树德,杨志强,王戈. 电气传动. 2018(09)
[3]光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法研究[J]. 张立鹏,刘晓倩. 河北电力技术. 2018(03)
[4]基于LCL参数优化的逆变器自适应控制[J]. 康健,靳斌,尚小华,段秀娟. 电力电子技术. 2018(06)
[5]基于内模原理的并网逆变器双模PI控制[J]. 王吉彪,陈启宏,张立炎,周克亮. 电工技术学报. 2018(23)
[6]光伏并网逆变器控制策略综述[J]. 李晓纯,王鹏,于娟. 自动化与仪器仪表. 2017(10)
[7]太阳能光伏发电技术现状分析[J]. 吴洪坤. 能源与节能. 2017(06)
[8]基于交错并联Boost电路的光伏MPPT研究[J]. 贾浩文,高波,徐海涛,张利. 电力科学与工程. 2017(04)
[9]太阳能发展“十三五”规划[J]. 太阳能. 2016(12)
[10]并网逆变器新型控制策略的研究[J]. 李洋,李坤. 电气自动化. 2016(05)
硕士论文
[1]阴影光照下光伏发电系统最大功率点跟踪控制研究[D]. 黎家成.湖北工业大学 2019
[2]基于LCL滤波的光伏并网逆变器研究[D]. 李坤.湖北工业大学 2019
[3]弱电网下LCL型并网逆变器的控制策略研究[D]. 晏夏瑜.中国矿业大学 2019
[4]LCL型三相光伏并网逆变器控制策略研究[D]. 王金强.兰州交通大学 2018
[5]LCL型单相光伏并网逆变器控制策略研究[D]. 韩媛媛.武汉理工大学 2018
[6]光伏并网发电系统有功无功综合控制研究[D]. 钟旭.西南交通大学 2014
[7]电网不平衡时光伏逆变器控制技术研究[D]. 张林强.重庆大学 2013
[8]光伏并网逆变器MPPT及双闭环控制技术研究[D]. 钟杰.西南交通大学 2013
[9]单级式光伏并网微型逆变器研究[D]. 黄红桥.中南大学 2012
[10]基于电流闭环的并网逆变器的研究[D]. 刘梁.哈尔滨理工大学 2011
本文编号：3209695
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验平台
湖北工业大学硕士学位论文58图5.2光伏阵列将Boost电路的输出串接上负载，然后手动调节驱动信号的占空比获得PV阵列的实际最大功率约为625W。发现与设定的额定功率有差距，分析其原因为光照阵列没有工作在标准环境且光伏电池有一定老化。如图5.3所示为Boost电路开关管两端波形，其原因是因为负载阻抗较小，电感不足以支撑在开关管开通时储能。图5.3boost电路开关管两端波形将负责电阻继续调大至193.6,时Boost电路工作在连续状态下，此时Boost电路IGBT的驱动控制波形如图5.4所示，其中曲线为橙色为驱动信号，蓝色为IGBT漏级电压波形，绿色是电感电流。则在此环境使用该驱动信号控制的PV阵列的输出如图5.5所示，可得正常工作环境下的功率稳定在620W左右，与前面手动调节的输出功率对比相差不大。
湖北工业大学硕士学位论文58图5.2光伏阵列将Boost电路的输出串接上负载，然后手动调节驱动信号的占空比获得PV阵列的实际最大功率约为625W。发现与设定的额定功率有差距，分析其原因为光照阵列没有工作在标准环境且光伏电池有一定老化。如图5.3所示为Boost电路开关管两端波形，其原因是因为负载阻抗较小，电感不足以支撑在开关管开通时储能。图5.3boost电路开关管两端波形将负责电阻继续调大至193.6,时Boost电路工作在连续状态下，此时Boost电路IGBT的驱动控制波形如图5.4所示，其中曲线为橙色为驱动信号，蓝色为IGBT漏级电压波形，绿色是电感电流。则在此环境使用该驱动信号控制的PV阵列的输出如图5.5所示，可得正常工作环境下的功率稳定在620W左右，与前面手动调节的输出功率对比相差不大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]分区自适应变步长MPPT算法在光伏系统中的应用[J]. 陈庚,董秀成,代莎,李浩然,彭柯. 科技通报. 2018(10)
[2]基于重复PI的LCL并网逆变器控制参数设计[J]. 尹有为,井敬,杨树德,杨志强,王戈. 电气传动. 2018(09)
[3]光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法研究[J]. 张立鹏,刘晓倩. 河北电力技术. 2018(03)
[4]基于LCL参数优化的逆变器自适应控制[J]. 康健,靳斌,尚小华,段秀娟. 电力电子技术. 2018(06)
[5]基于内模原理的并网逆变器双模PI控制[J]. 王吉彪,陈启宏,张立炎,周克亮. 电工技术学报. 2018(23)
[6]光伏并网逆变器控制策略综述[J]. 李晓纯,王鹏,于娟. 自动化与仪器仪表. 2017(10)
[7]太阳能光伏发电技术现状分析[J]. 吴洪坤. 能源与节能. 2017(06)
[8]基于交错并联Boost电路的光伏MPPT研究[J]. 贾浩文,高波,徐海涛,张利. 电力科学与工程. 2017(04)
[9]太阳能发展“十三五”规划[J]. 太阳能. 2016(12)
[10]并网逆变器新型控制策略的研究[J]. 李洋,李坤. 电气自动化. 2016(05)
硕士论文
[1]阴影光照下光伏发电系统最大功率点跟踪控制研究[D]. 黎家成.湖北工业大学 2019
[2]基于LCL滤波的光伏并网逆变器研究[D]. 李坤.湖北工业大学 2019
[3]弱电网下LCL型并网逆变器的控制策略研究[D]. 晏夏瑜.中国矿业大学 2019
[4]LCL型三相光伏并网逆变器控制策略研究[D]. 王金强.兰州交通大学 2018
[5]LCL型单相光伏并网逆变器控制策略研究[D]. 韩媛媛.武汉理工大学 2018
[6]光伏并网发电系统有功无功综合控制研究[D]. 钟旭.西南交通大学 2014
[7]电网不平衡时光伏逆变器控制技术研究[D]. 张林强.重庆大学 2013
[8]光伏并网逆变器MPPT及双闭环控制技术研究[D]. 钟杰.西南交通大学 2013
[9]单级式光伏并网微型逆变器研究[D]. 黄红桥.中南大学 2012
[10]基于电流闭环的并网逆变器的研究[D]. 刘梁.哈尔滨理工大学 2011
本文编号：3209695
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