不同功率光伏组件级联均压控制研究
发布时间：2021-12-29 20:10
随着光伏应用的大范围普及,其发展技术仍存在许多问题,比如如何将多个不同功率的光伏板进行最大功率下的级联输出。一般情况下,系统中的各光伏板都选用同型号以避免上述情况的发生,但在实际光伏应用中,不可避免地会出现光照遮挡、系统自身限压等情况,从而导致光伏组件间失配,即不同功率组件级联输出,最终引起系统发电率降低甚至损坏自身元器件等问题。针对此,本文提出了一种适用于中小型光伏系统中的均压控制策略,同时在此基础上设计出一款均压控制器,验证方案的可行性。本文首先通过实际案例的分析,说明光伏集成组件间失配对发电系统的影响与危害,同时研究了分布式光伏发电系统最大功率点（DMPPT）的输出特性及条件,说明该研究的必要性,且为后续光伏发电系统研究与建模做准备。其次,提出一种新型的双向隔离式DC/DC均压变换电路,电路中不仅引入均压电容来保证隔离变压器副边电压相等,同时还在级联电路间功率的双向传递上做了大量工作,包括推导传输功率表达式作为理论支撑、确定移相控制算法等,最终保证系统均压的快速性和输出电压的均衡性。然后,利用PSIM仿真软件对级联式均压光伏发电系统结构进行建模仿真,包括采用双环PI控制方式的基于...
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１集中式系统结构
电路设计时可无需变压器进行升压，同时器件的选择也可选低耐压的，从而提高光伏系??统效率和降低成本。??并联型结构如图１．４所示，各光伏模块直接通过并联的方式与直流母线相连，彼此??独立，互不影响，因此该系统不存在失配问题，同时可以更好地降低阴影、热斑等对系??统带来的影响。但由于该系统需要将较低的并联输出电压直接通过逆变变压器升至较高??的电压，损耗多，体积大，同时对组件的耐压值要求高，增加系统成本［１５］。??■ｎｉｌｌｊＭｉｉ?ａｌ??ＤＣ／ｌｉｃ变换器１?ＩｄｃｄｃＩｍ?｜ＤＣ／ＤＣ变换器Ｉ?｜ＷＶ〇Ｃ变換器｜?錄器ＤＣ／ＯＣ变涣器??（ＭＰＰＴ）?（ＭＰＰＴ）?ＣＭＰＰＴ）?＜？ＰＰＴ）?（ＨＰＰＴ）?（ＭＰＰＴ）???－ｒ－?（ＭＩＴＴ）????＊?１?￣ｐ￣ｊ?（ＭＰＰＴ）???ＡＩ?＞ｌｉｌ??｜?（ＭＰＰＴ）?Ｉ?（ＭＰＰＴ）?（ＭＰＰＴ）?（ＭＰＰＴ）?（ＭＰＰＴ）?（ＭＰＰＴ）??｜?Ｌ．?Ｌｉ?丨－．」｜?１?｜?ｌ?Ｊ??图１．３分布式串联型光伏系统?图１．４分布式并联型光伏系统??４．交流模块式??在该光伏系统中，各太阳能板都搭载一个微型ＤＣ／ＡＣ逆变器，然后相互并联至交??流母线上，如图１．５所示，具有ＭＰＰＴ易实现，相互千扰小等优点，但由于在并网控制??时需要协调每一集成模块，而它们又各自同时具备储能模块和防孤岛装置，无疑增加了??难度和成本
图１．５交流模块式光伏系统??综上所述，相较于串联式光伏系统，并联型结构虽能更好避免失配带来的影响，但??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于光伏集成变换器的发电系统工作机理研究[J]. 张琦,刘佳昊,孙向东,杨惠,任碧莹,安少亮,康渊荣. 电气传动. 2019(11)
[2]一种改进型电导增量法MPPT控制策略仿真研究[J]. 卢超. 信息技术. 2019(03)
[3]软磁材料高频磁化特性和损耗特性分析[J]. 李盈. 机电信息. 2019(08)
[4]一种应用于储能系统的两级式直流变换器拓扑与设计[J]. 孔玮,屈克庆,孙凯,林翔,牟树君,周友. 电工电能新技术. 2019(08)
[5]我国新能源消纳困难的原因及其对策[J]. 朱敏. 中国物价. 2019(03)
[6]分布电容对高频变压器输出波形的影响分析及其处理[J]. 叶栋,戴瑜兴,贡恩忠,廖鹏. 科学技术创新. 2019(03)
[7]太阳能光伏发电技术现状及改进措施[J]. 张恒睿. 农村电气化. 2019(01)
[8]全寿命周期下考虑环境效益的集中式光伏发电成本-效益分析[J]. 杨茂,王少帅,李大勇,苏欣,孙涌,贾云彭. 东北电力大学学报. 2018(06)
[9]大规模集中式光伏并网场景下电力系统失步振荡中心迁移特性[J]. 王飞飞,唐飞,刘涤尘,刘佳乐,赵红生,赵雄光. 高电压技术. 2019(11)
[10]我国光伏发电设备发展现状与趋势分析[J]. 周竞钰,阳萍华,赵志朋. 工程建设与设计. 2018(22)
硕士论文
[1]分布式光伏逆变电源多重化并网输电仿真研究[D]. 卢飞.河北科技大学 2019
[2]分布式光伏并网对配电网网损的影响及对策[D]. 杜洪燕.山东大学 2018
[3]多模块高压直流电源均压控制策略与稳定性分析方法的研究[D]. 张兴霞.西安理工大学 2018
[4]应用于低压直流配电系统的双有源桥变换器控制技术研究[D]. 潘羿威.山东大学 2018
[5]全桥隔离DC-DC变换器优化控制方法研究[D]. 侯聂.西南交通大学 2017
[6]交流模块式集成光伏发电系统的研究[D]. 郑浩.安徽工业大学 2016
[7]双有源全桥双向DC-DC变换器典型拓扑研究[D]. 周路遥.北京交通大学 2016
[8]高频隔离型半桥双向DC/DC变换器的研究与实验验证[D]. 齐大伟.北京交通大学 2014
[9]基于时域分析法的光伏并网逆变模块研究[D]. 蔡文.中国计量学院 2014
[10]PWM加移相控制双有源全桥双向DC-DC变换器的研究[D]. 杨敏.南京航空航天大学 2013
本文编号：3556797
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１集中式系统结构
电路设计时可无需变压器进行升压，同时器件的选择也可选低耐压的，从而提高光伏系??统效率和降低成本。??并联型结构如图１．４所示，各光伏模块直接通过并联的方式与直流母线相连，彼此??独立，互不影响，因此该系统不存在失配问题，同时可以更好地降低阴影、热斑等对系??统带来的影响。但由于该系统需要将较低的并联输出电压直接通过逆变变压器升至较高??的电压，损耗多，体积大，同时对组件的耐压值要求高，增加系统成本［１５］。??■ｎｉｌｌｊＭｉｉ?ａｌ??ＤＣ／ｌｉｃ变换器１?ＩｄｃｄｃＩｍ?｜ＤＣ／ＤＣ变换器Ｉ?｜ＷＶ〇Ｃ变換器｜?錄器ＤＣ／ＯＣ变涣器??（ＭＰＰＴ）?（ＭＰＰＴ）?ＣＭＰＰＴ）?＜？ＰＰＴ）?（ＨＰＰＴ）?（ＭＰＰＴ）???－ｒ－?（ＭＩＴＴ）????＊?１?￣ｐ￣ｊ?（ＭＰＰＴ）???ＡＩ?＞ｌｉｌ??｜?（ＭＰＰＴ）?Ｉ?（ＭＰＰＴ）?（ＭＰＰＴ）?（ＭＰＰＴ）?（ＭＰＰＴ）?（ＭＰＰＴ）??｜?Ｌ．?Ｌｉ?丨－．」｜?１?｜?ｌ?Ｊ??图１．３分布式串联型光伏系统?图１．４分布式并联型光伏系统??４．交流模块式??在该光伏系统中，各太阳能板都搭载一个微型ＤＣ／ＡＣ逆变器，然后相互并联至交??流母线上，如图１．５所示，具有ＭＰＰＴ易实现，相互千扰小等优点，但由于在并网控制??时需要协调每一集成模块，而它们又各自同时具备储能模块和防孤岛装置，无疑增加了??难度和成本
图１．５交流模块式光伏系统??综上所述，相较于串联式光伏系统，并联型结构虽能更好避免失配带来的影响，但??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于光伏集成变换器的发电系统工作机理研究[J]. 张琦,刘佳昊,孙向东,杨惠,任碧莹,安少亮,康渊荣. 电气传动. 2019(11)
[2]一种改进型电导增量法MPPT控制策略仿真研究[J]. 卢超. 信息技术. 2019(03)
[3]软磁材料高频磁化特性和损耗特性分析[J]. 李盈. 机电信息. 2019(08)
[4]一种应用于储能系统的两级式直流变换器拓扑与设计[J]. 孔玮,屈克庆,孙凯,林翔,牟树君,周友. 电工电能新技术. 2019(08)
[5]我国新能源消纳困难的原因及其对策[J]. 朱敏. 中国物价. 2019(03)
[6]分布电容对高频变压器输出波形的影响分析及其处理[J]. 叶栋,戴瑜兴,贡恩忠,廖鹏. 科学技术创新. 2019(03)
[7]太阳能光伏发电技术现状及改进措施[J]. 张恒睿. 农村电气化. 2019(01)
[8]全寿命周期下考虑环境效益的集中式光伏发电成本-效益分析[J]. 杨茂,王少帅,李大勇,苏欣,孙涌,贾云彭. 东北电力大学学报. 2018(06)
[9]大规模集中式光伏并网场景下电力系统失步振荡中心迁移特性[J]. 王飞飞,唐飞,刘涤尘,刘佳乐,赵红生,赵雄光. 高电压技术. 2019(11)
[10]我国光伏发电设备发展现状与趋势分析[J]. 周竞钰,阳萍华,赵志朋. 工程建设与设计. 2018(22)
硕士论文
[1]分布式光伏逆变电源多重化并网输电仿真研究[D]. 卢飞.河北科技大学 2019
[2]分布式光伏并网对配电网网损的影响及对策[D]. 杜洪燕.山东大学 2018
[3]多模块高压直流电源均压控制策略与稳定性分析方法的研究[D]. 张兴霞.西安理工大学 2018
[4]应用于低压直流配电系统的双有源桥变换器控制技术研究[D]. 潘羿威.山东大学 2018
[5]全桥隔离DC-DC变换器优化控制方法研究[D]. 侯聂.西南交通大学 2017
[6]交流模块式集成光伏发电系统的研究[D]. 郑浩.安徽工业大学 2016
[7]双有源全桥双向DC-DC变换器典型拓扑研究[D]. 周路遥.北京交通大学 2016
[8]高频隔离型半桥双向DC/DC变换器的研究与实验验证[D]. 齐大伟.北京交通大学 2014
[9]基于时域分析法的光伏并网逆变模块研究[D]. 蔡文.中国计量学院 2014
[10]PWM加移相控制双有源全桥双向DC-DC变换器的研究[D]. 杨敏.南京航空航天大学 2013
本文编号：3556797
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