基于太阳能光伏发电并网系统的研究

发布时间：2017-04-03 14:01

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【摘要】： 随着全球环境污染和能源短缺问题的日益严重,寻找新能源已经是各国不得不面临的现实。众所周知,太阳能是当前世界上最丰富、最清洁、最有大规模开发利用前景的可再生能源之一,其中光伏发电越来越受到人们的认可和关注。在近些年来,光伏发电并网技术成为了光伏发电应用的主流。为此,本文对光伏发电并网系统进行了详细介绍,并对并网控制方法进行了相关研究。 本文研究的对象是完整的光伏并网发电系统,着重对三相光伏并网系统进行了全面的分析。对并网系统的主电路拓扑、控制策略、系统参数选择、最大功率点跟踪等几个方面做了详细的分析和仿真实验。 首先,概述了太阳能利用的意义和广阔前景,给出本课题的主要研究内容。接着简要的介绍了太阳能光伏发电系统分类和组成。 其次,阐述了三相光伏发电并网的控制目标,给出并网运行时必须满足的条件。通过分析比较当前流行的几种逆变电路的控制方法之后,本文采用基于SPWM的电流输出并网控制方法,通过MATLAB软件搭建模型进行仿真实验。通过仿真验证了此控制方法的可行型。并且分析了影响纹波电流大小的主要因素。 最后对光伏电池的原理和工作特性进行了简要的分析。用方框图表达了几种常用的最大功率跟踪的控制方法。文本选择扰动观测法作为最大功率跟踪的控制方法。通过MATLAB软件对其进行建模仿真实验,通过仿真结果可以得出此方法可以较好的跟踪光伏电池最大功率工作点。并且本文还验证了通过改变不同的扰动步长对跟踪效果的影响。 论文最后对所取得的成果进行了总结,并给出了作者的一些建议,同时也对光伏发电技术进行了展望。
【关键词】：三相光伏并网 逆变控制器 最大功率跟踪 仿真实验
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 太阳能光伏发电研究的意义11-12
• 1.2 国内外研究的现状12-14
• 1.3 太阳能光伏发电的前景14-15
• 1.4 本论文的主要工作15-16
• 第二章 太阳能光伏发电系统16-27
• 2.1 太阳能光伏发电系统16-23
• 2.1.1 光伏发电系统的分类16-19
• 2.1.2 光伏发电原理19-21
• 2.1.3 光伏发电系统组成21-23
• 2.2 太阳能光伏并网系统23-27
• 2.2.1 太阳能光伏并网系统组成23-25
• 2.2.2 光伏并网系统逆变器要求25
• 2.2.3 光伏并网系统的拓扑结构25-27
• 第三章 三相光伏发电并网控制方法研究27-39
• 3.1 三相逆变主电路原理与分析27-29
• 3.1.1 三相逆变主电路原理与选择27-28
• 3.1.2 光伏并网逆变器分类28-29
• 3.2 光伏发电并网系统的控制目标29-30
• 3.3 光伏发电并网系统控制策略30-32
• 3.4 基于SPWM三角波比较并网控制的研究32-39
• 3.4.1 控制系统模型的建立32-34
• 3.4.2 控制系统中PI参数设计34-36
• 3.4.3 三相逆变并网控制系统仿真36-39
• 第四章 影响并网电流效果因素分析39-46
• 4.1 滤波电路中电感 L的设计39-42
• 4.2 参数取值对仿真波形的影响42-46
• 4.2.1 滤波电感的取值42-43
• 4.2.2 直流电压的取值43-46
• 第五章 光伏发电最大功率跟踪46-66
• 5.1 太阳能电池46-49
• 5.1.1 太阳能电池等效电路46-47
• 5.1.2 光伏电池在不同条件下输出特性47-49
• 5.2 最大功率跟踪的方法49-54
• 5.2.1 恒定电压法(CVT)49-50
• 5.2.2 电导增量法50-52
• 5.2.3 模糊控制法52-53
• 5.2.4 其他控制方法53-54
• 5.3 最大功率跟踪的实现54-64
• 5.3.1 MPPT控制策略的选取54-55
• 5.3.2 最大功率跟踪过程中主电路的选择55-59
• 5.3.3 干扰观测法的建模和仿真结果59-64
• 5.4 小结64-66
• 结论与展望66-67
• 结论66
• 展望66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-72
• 攻读硕士学位期间发表的论文72

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 张杰;洪洁;吴朋;李靓;葛静;;并网逆变器的电流滞环简化控制方法[J];船电技术;2011年09期

2 陈炜;艾欣;吴涛;刘辉;;光伏并网发电系统对电网的影响研究综述[J];电力自动化设备;2013年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 吴朋;5kW光伏微网逆变器的研制[D];湖北工业大学;2011年

2 韩志强;新型光伏发电系统的研究[D];华南理工大学;2011年

3 石振刚;并网光伏发电系统对配电网影响的研究[D];华北电力大学;2011年

4 王萍;三相光伏并网发电系统的研究与仿真[D];安徽大学;2011年

5 叶伟;基于IGBT逆变器的光伏并网系统的建模与仿真研究[D];华东师范大学;2011年

6 申楠;基于嵌入式的光伏发电并网控制器的研究[D];西安建筑科技大学;2010年

7 田莎;微电网中光伏发电控制技术的研究[D];西安理工大学;2010年

8 曹志怀;并网型太阳能光伏发电系统研究[D];西南交通大学;2012年

9 吴p

本文编号：284411