光伏并网发电的功率补偿控制研究
光伏并网发电的功率补偿控制研究【摘要】:随着全球范围内化石能源消耗量的急剧增加,世界性的能源危机已经来临。化石能源的大规模开发和利用,也给人类赖以生存的自然环境造成了严重破坏。能源
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM615
【目录】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-12
- 第1章 绪论12-23
- 1.1 背景与意义12-16
- 1.1.1 光伏发电的背景与意义12-16
- 1.1.2 课题的意义16
- 1.2 光伏并网发电关键技术的研究现状16-21
- 1.2.1 光伏并网发电的关键技术难题16-18
- 1.2.2 国内外研究现状18-21
- 1.3 本文的主要研究内容21-23
- 第2章 光伏并网发电功率控制结构与原理23-39
- 2.1 光伏并网发电系统的结构23-27
- 2.1.1 传统光伏并网发电系统的拓扑结构23-26
- 2.1.2 光伏并网发电系统的结构设计26-27
- 2.2 光伏电池的运行机理与数学模型27-29
- 2.2.1 光伏电池的运行机理27-28
- 2.2.2 光伏电池的数学模型28-29
- 2.3 光伏并网发电系统的储能装置29-31
- 2.3.1 传统储能装置29-31
- 2.3.2 超级电容与蓄电池的混合储能装置31
- 2.4 功率补偿控制功率变换器31-38
- 2.4.1 双向DC/DC变换器31-32
- 2.4.2 双向PWM逆变器32-38
- 2.5 本章小结38-39
- 第3章 光伏发电最大功率点跟踪控制39-69
- 3.1 光伏组件的特性分析39-45
- 3.1.1 光伏组件的外特性模型39-41
- 3.1.2 光伏阵列的数学模型41-42
- 3.1.3 光伏组件的仿真研究42-45
- 3.2 最大功率点跟踪原理及其实现45-48
- 3.2.1 最大功率点跟踪分析45-47
- 3.2.2 最大功率点跟踪的实现方式47-48
- 3.3 最大功率点跟踪的典型算法48-55
- 3.3.1 恒电压控制法49-51
- 3.3.2 干扰观测法51-55
- 3.4 光伏发电最大功率点跟踪支持向量机控制55-68
- 3.4.1 最大功率点跟踪方法分析55-56
- 3.4.2 最小二乘支持向量机原理及建模56-66
- 3.4.3 基于最小二乘支持向量机预测的最大功率点跟踪控制66-68
- 3.5 本章小结68-69
- 第4章 光伏并网发电的混合储能与补偿69-83
- 4.1 光伏并网发电的混合储能系统69-76
- 4.1.1 混合储能系统的结构及运行模态分析70-73
- 4.1.2 全主动式混合储能系统73-76
- 4.2 光伏并网发电有功补偿控制76-82
- 4.2.1 有功补偿控制原理76-77
- 4.2.2 有功补偿控制77-79
- 4.2.3 有功补偿控制仿真研究79-82
- 4.3 本章小结82-83
- 第5章 光伏并网发电的无功补偿控制83-101
- 5.1 无功功率补偿控制原理83-89
- 5.1.1 控制系统结构83-84
- 5.1.2 双向PWM逆变器控制原理84-86
- 5.1.3 基于瞬时无功功率理论的电流检测原理86-87
- 5.1.4 基于直接电流控制的并网电流跟踪控制原理87-89
- 5.2 双向PWM逆变器的空间矢量算法89-97
- 5.2.1 双向PWM逆变器空间矢量分布与合成90-94
- 5.2.2 SVPWM波的产生94-97
- 5.3 光伏并网发电的无功补偿控制仿真研究97-100
- 5.3.1 光伏系统向电网馈电模式仿真97-99
- 5.3.2 电网向负载供电模式仿真99-100
- 5.4 本章小结100-101
- 第6章 基于功率补偿控制的光伏发电模拟实验平台的实现101-122
- 6.1 系统构成及工作原理101-104
- 6.1.1 系统构成101-102
- 6.1.2 系统工作原理分析102-104
- 6.2 数字控制系统设计104-108
- 6.2.1 无功补偿控制系统实现方案105
- 6.2.2 主要接口电路设计105-106
- 6.2.3 控制程序设计106-108
- 6.3 实验研究108-121
- 6.3.1 光伏组件的特性测试实验108-110
- 6.3.2 光伏阵列的最大功率点跟踪实验110-114
- 6.3.3 光伏发电系统功率补偿实验114-118
- 6.3.4 光伏发电系统并网发电实验118-121
- 6.4 本章小结121-122
- 第7章 总结与展望122-124
- 7.1 工作总结122
- 7.2 工作展望122-124
- 参考文献124-131
- 致谢131-132
- 攻读博士期间完成的论文及其他科研成果132-133
- 攻读博士期间参与的科研项目133-134
- 附录A 基于DLL的控制程序134-136
- 附录B 2013年3月份晴天数据136-137
- 附录C 2012年12月份雾天数据137-138
- 附录D 2013年3月份用电量数据138
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