并网型单相光伏发电系统的研究

发布时间：2017-09-21 05:35

  本文关键词：并网型单相光伏发电系统的研究

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【摘要】：全球经济的快速增长使得世界能源紧张的状况变得越加严重,煤、石油、天然气等化石能源储量在大量的开采下也在逐渐减少,因此世界各国都在积极推动新能源的发展。太阳能作为地球上储量最丰富的清洁能源之一,已经受到了社会的极大关注。传统的光伏发电系统式由大量的光伏组件进行串并联组成光伏阵列,采用中央逆变器对光伏阵列进行集中逆变,然后将发出的交流电能输入电网中。但是这种方式存在高压直流电、效率不高、单点失效问题严重等缺点,分布式光伏发电系统能够很好的解决上述问题。分布式光伏发电系统单机发电功率小,与电网构成分布式连接网络。单相光伏并网发电系统通常由光伏阵列、并网逆变器、滤波器及保护装置等组成。光伏阵列负责将太阳能转换为直流电能,并网逆变器将直流电能转换为交流电能,滤波器对输出电流进行滤波处理,保护装置负责保护系统中各关键部件,保障系统安全运行。本文首先分析了单相光伏并网发电系统的发展背景及研究现状。然后介绍了光伏阵列的原理及特性、单相光伏发电系统的结构、并网控制策略。详细介绍了单相光伏发电系统中的关键技术,最大功率点跟踪、锁相环技术、孤岛效应检测技术等。设计了基于DSP的单相光伏发电系统,并详述了设计过程。最后对发电系统进行了MATLAB建模与仿真。根据所建立的Matlab仿真模型,进行了微型逆变器单相光伏发电系统的实验仿真,记录并分析了仿真实验结果。结果证明了所建立模型仿真速度快、结果输出正确、能够完整的反应逆变器的工作过程。
【关键词】：分布式光伏发电 光伏逆变器 DSP Matlab仿真
【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
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 论文背景及研究的目的和意义9-10
• 1.2 光伏发电系统的发展现状10-11
• 1.2.1 国外光伏发电系统的发展现状10
• 1.2.2 国内光伏发电系统的发展现状10-11
• 1.3 本论文的主要研究内容11-12
• 第2章 单相光伏发电系统分析12-24
• 2.1 光伏电池特性分析12-16
• 2.1.1 光伏电池的工作原理12-14
• 2.1.2 光伏电池的输出特性14-15
• 2.1.3 光伏阵列15-16
• 2.2 单相光伏发电系统的结构16-18
• 2.3 单相光伏发电系统并网控制分析18-22
• 2.3.1 滞环控制方式18-19
• 2.3.2 双环控制方式19-20
• 2.3.3 SPWM控制方式20-22
• 2.4 基于DSP的单相光伏发电系统结构分析22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第3章 光伏并网关键技术研究24-39
• 3.1 最大功率点跟踪控制24-30
• 3.1.1 最大功率点跟踪原理24-26
• 3.1.2 电导增量法26-27
• 3.1.3 扰动观察法27-30
• 3.2 锁相环的实现30-34
• 3.2.1 锁相环技术的工作原理31-32
• 3.2.2 并网控制中的锁相环技术32-33
• 3.2.3 基于DSP的并网锁相控制的实现33-34
• 3.3 孤岛效应34-38
• 3.3.1 孤岛效应产生的原因及后果34-36
• 3.3.2 孤岛效应的检测策略36-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 基于DSP的光伏逆变器设计39-51
• 4.1 主电路设计39-47
• 4.1.1 BOOST电路40-45
• 4.1.2 全桥逆变电路45-47
• 4.2 控制电路设计47-48
• 4.3 系统软件设计48-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第5章 单相光伏逆变系统仿真实验51-57
• 5.1 光伏发电系统仿真模型51-54
• 5.2 实验结果分析54-55
• 5.3 本章小结55-57
• 第6章 总结与展望57-59
• 6.1 总结57-58
• 6.2 发展与展望58-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果62-63
• 致谢63-64
• 作者简介64

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