并网型光伏发电系统的研究

【摘要】：随着经济全球化的迅速发展,传统的化石能源日益消耗,能源危机也随之日益严峻,寻找新能源已经成为世界各国的共同问题。太阳能因其储量丰富、清洁等优点而受到青睐。由于电力电子技术的快速发展和光伏组件价格的降低,使得太阳能并网发电得到了快速发展。本文主要针对并网型光伏发电系统进行研究,着重分析了光伏并网逆变系统的结构以及控制策略。首先分析了光伏电池的基本原理和数学模型,介绍了不同光照强度和温度对输出特性的影响,在此基础上搭建了光伏电池仿真模型。其次,分析了几种常用的最大功率点跟踪算法,比较各自的优缺点后,提出了一种改进变步长扰动观察法,得出在控制精度和速度上均优越于传统的方法。接着,对两级式并网型光伏发电系统的总体结构图进行了设计,选择前级DC/DC变换器为Boost电路,用于实现最大功率点的跟踪控制；后级DC/AC部分用于实现直流电压的稳定输出和并网电流的控制,针对三相光伏并网逆变器的控制系统,本文提出了一种基于虚拟磁链定向的直接功率控制策略,采用直接功率取代传统的电流闭环控制,实现功率的快速控制响应；采用虚拟磁链定向的方法取代传统的电压定向,用于对电网电压的频率和相位进行精确定向,实现逆变器单位功率因数的并网运行,输出的电流与电网电压保持同频同相。最后,以TMS320F2812为控制核心设计了光伏并网逆变器的硬件电路以及软件程序流程图,搭建了仿真模型,对所研究的内容进行验证。通过对仿真波形的分析,验证了设计方案的合理性和可靠性。 【关键词】：光伏发电 最大功率点跟踪 并网逆变器 虚拟磁链 直接功率控制
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-18
• 1.1 课题研究的背景及意义12-13
• 1.2 国内外光伏并网发电系统的研究现状13-14
• 1.3 光伏发电系统简介14-16
• 1.4 本文主要的研究内容16-18
• 2 光伏电池及其最大功率点跟踪技术18-32
• 2.1 光伏电池工作原理和特性18-24
• 2.1.1 光伏电池的工作原理18
• 2.1.2 光伏阵列的建模与工程计算18-21
• 2.1.3 光伏电池仿真分析21-24
• 2.2 光伏发电最大功率跟踪技术24-31
• 2.2.1 最大功率点跟踪控制原理24-25
• 2.2.2 常用的最大功率点跟踪算法25-30
• 2.2.3 改进变步长扰动观察法30-31
• 2.3 本章小结31-32
• 3 并网型光伏发电系统控制策略的研究32-50
• 3.1 并网型光伏发电系统的结构32
• 3.2 前级DC/DC变换器控制32-34
• 3.3 后级DC/AC变换器控制34-48
• 3.3.1 并网逆变器控制目标34-35
• 3.3.2 常规并网控制策略35-36
• 3.3.3 虚拟磁链定向的直接功率控制策略36-44
• 3.3.4 SVPWM控制算法44-48
• 3.4 本章小结48-50
• 4 光伏并网逆变器硬件与软件设计50-60
• 4.1 系统总体设计50
• 4.2 主电路设计50-53
• 4.2.1 光伏阵列设计50-51
• 4.2.2 IPM模块选型51-52
• 4.2.3 网侧滤波电感设计52-53
• 4.3 控制电路设计53-56
• 4.3.1 DSP控制芯片选型53
• 4.3.2 辅助电源电路53-55
• 4.3.3 信号检测电路设计55-56
• 4.4 系统软件设计56-57
• 4.4.1 控制系统主程序56-57
• 4.4.2 中断子程序57
• 4.5 本章小结57-60
• 5 光伏并网发电系统的仿真分析60-64
• 5.1 系统仿真60-61
• 5.2 仿真结果分析61-62
• 5.3 本章小结62-64
• 6 总结与展望64-66
• 6.1 总结64
• 6.2 展望64-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-72
• 作者简介及读研期间主要科研成果72

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

户用光伏发电系统的研究与应用    马勇刚;谢建;李自应;张跃;曾丽琴;

光伏发电系统在建筑项目中的应用探讨    李雷;杨舒;

简讯    

程艺厅长祝贺我院获2011年全国职业院校技能大赛“光伏发电系统安装调试”赛项二等奖    

晶澳慈善基金会向希望小学捐赠光伏发电系统    

光伏发电系统的碳值分析    张改景;龙惟定;苑翔;

改进的光伏发电系统并网控制技术    彭一琦;

高铁车站光伏发电系统应用    江伟山;周倩;

光伏发电系统功率预测研究方法综述    邓雅;胡书举;孟岩峰;许洪华;

光伏发电系统碳排放计算模型及应用    龚道仁;陈迪;袁志钟;

光伏发电系统用高效逆变器的研究    周光明;沈煜;张晋茂;麻凯恩;朱正菲;杜强;

江南体育在线直播观看 发电系统性能分析的模糊综合评价方法    陆亚萍;梁小冰;

分布式光伏发电系统及微型逆变器综述    程丽敏;曹阳;

江南体育在线直播观看 发电系统工程结构强度设计    郝文华;

光伏发电系统的计算机辅助设计    王景义;

户用独立式光伏发电系统研究    李春华;刘维亭;姜文刚;

光伏发电系统建模及其控制器参数的全局优化设计方法研究    谢亦丰;祝明华;熊连松;李琛;卓放;张海龙;

用于热光伏发电系统的发射体材料的研究进展    徐峰;刘爱民;罗慧晶;翁占坤;

小型离网光伏发电系统的设计    程启明;李明;陈根;王鹤霖;

光伏发电系统的过去,现在和未来    冯垛生;

莱芜供电首建光伏发电系统    王宪才　魏延彬

莱芜供电公司建成首个光伏发电系统    通讯员 王宪才　魏延彬

光伏发电系统租还是买？    徐瑶

数倍聚光跟踪光伏发电系统解决太阳能高成本难题    申淳

晶澳公司捐赠光伏发电系统    特约记者 牛献力　通讯员 王丽英

美研制新式太阳能热光伏发电系统    记者 刘霞

广东最大户用光伏发电系统亮相    本报记者　 戈晓芳 见习记者 于洋

我市首座江南体育在线直播观看 发电系统正式并网发电    记者 王莹　特约通讯员 刘孟君

我省光伏产业又添高科技“新丁”    记者 星子

依托自然优势发展新疆光伏产业    苏国平　新疆经信委副主任

物联网架构的江南体育在线直播观看 自跟踪发电监控系统关键技术研究    王欢

小功率光伏发电系统关键技术的研究    毛鹏

光伏发电系统效率提高理论方法及关键技术研究    朱艳伟

分布式光伏发电系统的控制和孤岛故障检测    吴志鹏

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

光伏发电系统运行理论与关键技术研究    徐瑞东

江南体育在线直播观看 发电系统的控制问题研究    熊远生

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

泛（火用）分析方法及其应用研究    蒋爱华

20MW_P光伏发电系统设计与研究    王文响

温室光伏供电系统    王京

基于分岔理论的光伏发电系统研究    陈墨

关于光伏发电站系统优化设计的研究    马高祥

离网型光伏发电系统的分析和设计    李超凡

小功率光伏发电系统MPPT及并网逆变器控制方法研究    张彬

沙漠机器人可折叠光伏发电系统设计    王晨

屋顶光伏发电系统并网的研究    侯朝晖

光伏发电系统性能优化设计    张萍

分布式光伏发电建设运营模式研究    葛鑫