光伏发电系统并网逆变器控制策略研究

发布时间：2017-09-08 19:03

  本文关键词：光伏发电系统并网逆变器控制策略研究

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【摘要】：太阳能作为无污染、分布范围广泛的清洁能源,开发潜力巨大,得到了国内外高校和研究机构的高度重视。并网逆变器是光伏发电系统的关键部件,对其控制策略进行深入分析和研究,具有重要的理论意义和工程价值。针对一种采用两级式拓扑结构的并网光伏逆变器,分析了前级Boost电路的工作机理,推导了其输入输出关系,采用状态空间平均法建立了其数学模型;介绍了后级中的单相全桥电路与LCL滤波电路的工作原理,并分析了有源阻尼方法的特点。介绍了几种常用最大功率点跟踪(MPPT)算法的工作原理,综合分析了它们的优点和不足。重点研究了非对称模糊控制算法,分析了其工作机理以及推理过程。并对该算法在MPPT中的应用进行仿真,仿真结果证实了其可行性。分析了光伏并网逆变器的并网电流控制原理,并对常用控制算法进行了比较。设计了一种引入电网电压前馈的单闭环电流跟踪控制方法,并采用有源阻尼控制方法抑制LCL滤波电路的谐振。在Matlab/Simulink软件环境下建立了仿真模型,结果表明该方法可达到良好的控制效果。在实验室设计了光伏并网系统硬件试验平台,对所提出的并网电流控制方法进行了验证。结果表明,采用该方法获得的并网电流具有谐波含量低的特点,满足并网要求。
【关键词】：光伏并网 最大功率跟踪 非对称模糊控制 电压前馈
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615;TM464
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题背景及研究意义9-11
• 1.1.1 课题背景9-10
• 1.1.2 研究意义10-11
• 1.2 光伏发电国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国外现状11-12
• 1.2.2 国内现状12
• 1.2.3 最大功率跟踪技术研究现状12-13
• 1.2.4 光伏并网控制技术研究现状13
• 1.3 本文主要内容13-15
• 第2章 光伏并网系统数学建模15-28
• 2.1 光伏并网发电系统介绍15-16
• 2.2 光伏组件数学模型及输出特性分析16-18
• 2.2.1 太阳能光伏组件数学模型16-17
• 2.2.2 光伏组件输出特性分析17-18
• 2.3 Boost升压电路数学模型18-21
• 2.3.1 Boost升压电路原理19-20
• 2.3.2 Boost升压电路建模20-21
• 2.4 光伏并网系统数学建模21-27
• 2.4.1 逆变器数学模型22
• 2.4.2 LCL滤波器数学模型22-23
• 2.4.3 有源阻尼原理23-25
• 2.4.4 逆变器控制模型25-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 最大功率点跟踪技术28-40
• 3.1 最大功率点跟踪技术分析研究28
• 3.2 常用MPPT算法分析及比较研究28-33
• 3.3 基于模糊理论的MPPT控制33-37
• 3.4 MATLAB/SIMULINK仿真MPPT算法37-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第4章 两级式光伏并网控制策略研究40-50
• 4.1 光伏并网逆变器控制原理40-41
• 4.2 并网常用控制方法分析41
• 4.3 并网电流跟踪控制41-43
• 4.4 仿真分析43-49
• 4.5 本章总结49-50
• 第5章 单相光伏并网系统控制实验50-54
• 5.1 单相光伏并网系统设计50-52
• 5.1.1 控制电路设计50-51
• 5.1.2 驱动电路51
• 5.1.3 电压电流采样电路51-52
• 5.1.4 串口电路设计52
• 5.2 实验结果及分析52-53
• 5.3 本章小结53-54
• 第6章 总结与展望54-56
• 6.1 总结54
• 6.2 展望54-56
• 参考文献56-60
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果60-61
• 致谢61

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本文编号：815760