光伏发电系统最大功率点跟踪及并网策略研究
发布时间：2021-07-06 21:09
光伏发电并网系统中,两级式并网结构使用广泛,其前级Boost电路主要用于最大功率点跟踪控制,后级起逆变并网作用。然而传统Boost电路存在升压增益较低,输出电流纹波较大的劣势,较常用的最大功率点跟踪（MPPT）技术如扰动观测法无法避免振荡、误判的发生,且后级并网效果取决于控制器性能。基于此,分别从两级式光伏并网发电系统前级电路拓扑、最大功率点跟踪（MPPT）算法和并网控制策略三方面进行研究,提升各个部分的性能。具体内容包括:1.确定两级式结构作为光伏发电系统结构,给出一种具有高增益、低输出纹波的开关电感并联交错Boost电路。在对光伏发电系统结构进行分类、对并网型光伏发电系统分析的基础上,探讨两级式结构作为主要拓扑的优势;在理论推导前级Boost电路的升压和输出纹波性能前提下,利用仿真验证开关电感并联交错Boost电路在升压增益和输出纹波上的优势。2.推导光伏电池数学模型并进行仿真,给出所构建光伏电池输出特性曲线;在分析光伏电池输出功率调节原理基础上,比较几种常用的最大功率跟踪技术的优缺点。建立Boost电路的小信号模型,针对扰动观测法扰动间隔时间和扰动步长的选取问题进行探讨,给出保正...
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
离网光伏系统
图 2.1 离网光伏系统.2 并网型并网型光伏发电系统[24]作为目前光伏发电应用的主流，占据了市场巨。主要应用在大型荒漠光伏发电系统、调峰电站、屋顶电站等。国内伏并网电站包括北京首都博物馆屋顶光伏电站、深圳国际园林花卉博光伏并网电站等；美国的 Springerville Generating Station（SGS）大型站、APS Star Center 调峰电站；葡萄牙 ACCIONA 公司建造的 46WM 牙巴达霍斯 18WM 太阳能电站；日本山町米仓山 10WM 电站等。并网型光伏系统结构如图 2.2 所示，光伏电池在 MPPT 控制器作用下，经过逆变控制器可并入电网，既可以实现单位功率因素运行，也可根网进行无功功率调节[25]。
图 2.3 混合型发电系统型光伏发电系统用范围场所和能量最大化利用目的，本文将并网型发电伏并网技术出现之初，并网设备的结构种类较少。有利C-DC 整流器 DC-AC 逆变器的，也有利用工频变压器直了不使用变压器进行并网。在技术发展过程中，发现只时，变压器存在的意义并不大，但从另一方面看，当输不使用变压器则难以实现高效率输出。因此，变压器作在适当电路情况下依然有其存在的价值。目前并网设备进行隔离[27]。否使用变压器，以及变压器位置等可将光伏发电并网设变压器隔离并网、高频变压器隔离并网和无变压器并网[2变压器隔离并网
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能发电系统现状及发展趋势[J]. 王涛. 电子技术与软件工程. 2017(23)
[2]低碳视觉下我国煤炭、石油与可再生能源的替代[J]. 刘晓红. 中国农业资源与区划. 2017(03)
[3]太阳能光伏发电的发展趋势探究[J]. 李博. 科技创新导报. 2017(09)
[4]改进变步长滞环比较法的MPPT算法研究[J]. 孟祥萍,冷淼,张红,徐婷. 自动化仪表. 2017(01)
[5]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)
[6]可再生能源国外政策综述[J]. 王晨晨,杜秋平,王晓,王冬梅,石磊,李璇. 华北电力技术. 2017(02)
[7]滞环控制的变步长MPPT算法实验研究[J]. 胡浩,王洪诚,赵巍巍,胡雄,宗子轩. 电测与仪表. 2016(06)
[8]太阳能光伏发电系统应用技术[J]. 韩鹏元. 黑龙江科技信息. 2016(07)
[9]开关电感Boost变换器建模与仿真分析[J]. 高嵩,宋鹤,陈超波,李继超. 电源学报. 2015(04)
[10]Boost变换器的参数选择与非最小相位分析[J]. 皇金锋,刘树林. 电机与控制学报. 2014(07)
博士论文
[1]LCL型逆变器并网/并联控制方法研究[D]. 周乐明.湖南大学 2016
硕士论文
[1]光伏系统并网控制策略的研究及应用[D]. 黄旭召.上海电机学院 2016
[2]光伏升压DC/DC功率变换器的设计与研究[D]. 史天硕.东北大学 2014
[3]三相光伏并网逆变器的研制及并网控制策略研究[D]. 陈曦.山东大学 2013
[4]IGBT驱动器的设计与实现[D]. 刘春玉.武汉理工大学 2013
[5]单相光伏并网发电系统的控制策略研究[D]. 任甜.中南大学 2013
[6]光伏发电最大功率跟踪技术及并网系统研究[D]. 余良辉.南京理工大学 2013
[7]LCL型光伏逆变器并网控制策略研究[D]. 徐保友.中南大学 2012
[8]光伏发电的最大功率点跟踪和并网逆变器的研究[D]. 张正言.复旦大学 2012
[9]大功率光伏发电并网系统拓扑研究[D]. 王恋.北京交通大学 2011
[10]风/光互补混合发电系统优化设计[D]. 李爽.中国科学院电工研究所 2001
本文编号：3268975
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
离网光伏系统
图 2.1 离网光伏系统.2 并网型并网型光伏发电系统[24]作为目前光伏发电应用的主流，占据了市场巨。主要应用在大型荒漠光伏发电系统、调峰电站、屋顶电站等。国内伏并网电站包括北京首都博物馆屋顶光伏电站、深圳国际园林花卉博光伏并网电站等；美国的 Springerville Generating Station（SGS）大型站、APS Star Center 调峰电站；葡萄牙 ACCIONA 公司建造的 46WM 牙巴达霍斯 18WM 太阳能电站；日本山町米仓山 10WM 电站等。并网型光伏系统结构如图 2.2 所示，光伏电池在 MPPT 控制器作用下，经过逆变控制器可并入电网，既可以实现单位功率因素运行，也可根网进行无功功率调节[25]。
图 2.3 混合型发电系统型光伏发电系统用范围场所和能量最大化利用目的，本文将并网型发电伏并网技术出现之初，并网设备的结构种类较少。有利C-DC 整流器 DC-AC 逆变器的，也有利用工频变压器直了不使用变压器进行并网。在技术发展过程中，发现只时，变压器存在的意义并不大，但从另一方面看，当输不使用变压器则难以实现高效率输出。因此，变压器作在适当电路情况下依然有其存在的价值。目前并网设备进行隔离[27]。否使用变压器，以及变压器位置等可将光伏发电并网设变压器隔离并网、高频变压器隔离并网和无变压器并网[2变压器隔离并网
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能发电系统现状及发展趋势[J]. 王涛. 电子技术与软件工程. 2017(23)
[2]低碳视觉下我国煤炭、石油与可再生能源的替代[J]. 刘晓红. 中国农业资源与区划. 2017(03)
[3]太阳能光伏发电的发展趋势探究[J]. 李博. 科技创新导报. 2017(09)
[4]改进变步长滞环比较法的MPPT算法研究[J]. 孟祥萍,冷淼,张红,徐婷. 自动化仪表. 2017(01)
[5]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)
[6]可再生能源国外政策综述[J]. 王晨晨,杜秋平,王晓,王冬梅,石磊,李璇. 华北电力技术. 2017(02)
[7]滞环控制的变步长MPPT算法实验研究[J]. 胡浩,王洪诚,赵巍巍,胡雄,宗子轩. 电测与仪表. 2016(06)
[8]太阳能光伏发电系统应用技术[J]. 韩鹏元. 黑龙江科技信息. 2016(07)
[9]开关电感Boost变换器建模与仿真分析[J]. 高嵩,宋鹤,陈超波,李继超. 电源学报. 2015(04)
[10]Boost变换器的参数选择与非最小相位分析[J]. 皇金锋,刘树林. 电机与控制学报. 2014(07)
博士论文
[1]LCL型逆变器并网/并联控制方法研究[D]. 周乐明.湖南大学 2016
硕士论文
[1]光伏系统并网控制策略的研究及应用[D]. 黄旭召.上海电机学院 2016
[2]光伏升压DC/DC功率变换器的设计与研究[D]. 史天硕.东北大学 2014
[3]三相光伏并网逆变器的研制及并网控制策略研究[D]. 陈曦.山东大学 2013
[4]IGBT驱动器的设计与实现[D]. 刘春玉.武汉理工大学 2013
[5]单相光伏并网发电系统的控制策略研究[D]. 任甜.中南大学 2013
[6]光伏发电最大功率跟踪技术及并网系统研究[D]. 余良辉.南京理工大学 2013
[7]LCL型光伏逆变器并网控制策略研究[D]. 徐保友.中南大学 2012
[8]光伏发电的最大功率点跟踪和并网逆变器的研究[D]. 张正言.复旦大学 2012
[9]大功率光伏发电并网系统拓扑研究[D]. 王恋.北京交通大学 2011
[10]风/光互补混合发电系统优化设计[D]. 李爽.中国科学院电工研究所 2001
本文编号：3268975
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