三相光伏发电系统在线监测与控制技术研究

【摘要】：随着全球经济的增长和人们生活水平的提高,能源短缺和环境污染问题已日益凸显,备受人们关注。因此,人们通过各种途径寻找无污染的新能源来逐渐代替传统的化石能源。目前,一些诸如风能、太阳能、生物质能、海洋能等新能源的开发与利用成为了学者们的研究热点。特别是,太阳能具有无限大能量、清洁无污染等优点,成为了新能源研究的一个重点领域。因此,本文对光伏发电系统的最大功率点跟踪、逆变控制、在线监测等相关技术展开了深入研究,具体研究内容如下： 首先,在光伏发电系统多峰最大功率点跟踪过程中,针对采用干扰观察法跟踪时间较长和粒子群优化算法扰动较大等问题,采用基于模拟退火粒子群优化的最大功率点跟踪算法。该方法通过引入粒子速度收缩因子和最优粒子的轮盘赌策略的扰动,有效避免陷入局部最大功率并快速跟踪到全局最大功率,有利于保证光伏发电系统在光照强度和温度变化时的动态响应和稳态精度。基于Matlab/Simulink仿真平台搭建仿真模型,并在相同条件下,对三种最大功率点跟踪方法进行仿真对比分析。结果表明所用方法具有较好的实时性和鲁棒性。 其次,在逆变控制过程中,为了稳定逆变输出电压和实现负载侧的单位功率因数控制,采用三相电压型SVPWM逆变器的双闭环控制方法,并编写该方法的控制程序。针对LC滤波器抑制谐波能力差的问题,通过理论计算,设计出LCL型低通滤波器,可有效抑制逆变器产生的高次谐波。 最后,搭建了以TMS320F2812芯片为核心的三相光伏发电系统实验平台。设计了以EPM570T100和CY7C68013为辅助处理器,LabVIEW为开发平台的在线监测上位机。对系统进行分级调试,在实验结果中给出了传感器标定数据、DC/DC电路测试波形、DC/AC逆变电路测试波形以及在线监测数据的测试结果。通过对测试波形及结果的分析,验证了该系统设计的合理性。 【关键词】：三相光伏发电系统 最大功率点多峰跟踪 SVPWM DSP 在线监测与控制
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-7
• 第1章 绪论7-14
• 1.1 课题研究背景及意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-13
• 1.2.1 光伏发电系统分类9-10
• 1.2.2 最大功率点跟踪算法的研究现状10-11
• 1.2.3 PWM技术在逆变控制中的研究现状11-12
• 1.2.4 在线监测技术的研究现状12-13
• 1.3 主要研究工作与内容安排13-14
• 第2章 光伏发电系统的控制策略14-29
• 2.1 模拟退火粒子群优化算法的MPPT14-19
• 2.1.1 SA-PSO算法14-15
• 2.1.2 SA-PSO算法在MPPT中的应用15-17
• 2.1.3 仿真结果与分析17-19
• 2.2 Boost电路升压原理19-21
• 2.3 SVPWM逆变控制21-25
• 2.3.1 SVP的原理21-24
• 2.3.2 SVPWM的实现方法24-25
• 2.4 基于PI调节器的双闭环线性控制策略25-27
• 2.4.1 PI调节器25
• 2.4.2 三相电压型SVPWM逆变器的双闭环控制25-27
• 2.5 LCL滤波器27-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第3章 光伏发电系统的硬件设计29-44
• 3.1 光伏发电系统总体方案设计29-31
• 3.1.1 总体方案设计29-30
• 3.1.2 主电路拓扑图30-31
• 3.2 光伏发电系统控制模块31-41
• 3.2.1 DSP控制器的最小系统31-33
• 3.2.2 DC/DC变换器控制电路33-34
• 3.2.3 DC/AC控制电路34-40
• 3.2.4 电源模块40-41
• 3.3 光伏发电系统在线监测模块41-43
• 3.3.1 CPLD控制电路41-42
• 3.3.2 USB控制电路42-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第4章 光伏发电系统的软件设计44-52
• 4.1 光伏发电系统控制程序设计44-46
• 4.1.1 主程序44
• 4.1.2 中断程序44-45
• 4.1.3 数据通信45-46
• 4.2 光伏发电系统在线监测程序设计46-51
• 4.2.1 上位机控制47
• 4.2.2 数据采集程序47-50
• 4.2.3 温度报警程序50-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第5章 光伏发电系统的测试结果与分析52-62
• 5.1 传感器标定结果53-55
• 5.2 DC/DC电路的测试结果55-56
• 5.3 DC/AC电路的测试结果及分析56-59
• 5.4 光伏发电系统在线监测软件59-61
• 5.5 本章小结61-62
• 第6章 结论与工作展望62-63
• 6.1 本文主要工作62
• 6.2 工作展望62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果68-69
• 附录69

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

一种电流型并网逆变器的拓扑和控制方法    吴春华;崔开涌;陈国呈;陈卫民;肖鹏;张翼;

配电网STATCOM输出LCL滤波器特性分析及参数设计    王存平;尹项根;张哲;文明浩;

大容量多电平变换器PWM控制技术现状及进展    李永东,高跃,候轩

三相并网逆变器的LCL滤波器设计    魏星;肖岚;姚志垒;龚春英;

采用电容电流内环的逆变器双闭环控制研究    李鑫;姚勇涛;张逸成;韦莉;

基于混合智能优化算法的生理信号情感识别    王海宁;孙守迁;吴剑锋;

在线监测技术在电网中的应用    邹建明;

光伏并网逆变器的电路拓扑及其关键技术    唐洲;唐海燕;廖兵;廖远辉;朱世武;

江南体育在线直播观看 发电技术及其发展前景分析    王玲霞;

基于模糊控制的光伏系统最大功率点跟踪    王宝忠;王志兵;

光伏发电系统逆变技术研究    吴春华

江南体育在线直播观看 发电系统的控制问题研究    熊远生

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

100kW风光互补电站设计    杨帮宇;

光伏并网发电的最大功率点跟踪算法研究    王桂英;史金玲;纪飞;王欢;

江南体育在线直播观看 模块电气特性的数学建模与仿真    戴训江;晁勤;

太阳电池的负载匹配理论与负载变换技术    王康模;陈长缨;于志刚;刘兴华;刘小冲;赵俊;

基于PSIM的光伏模块建模与电气特性仿真    刘俊杰;张新燕;

跟踪式光伏发电系统的性能分析    高亮;蔡世俊;高鹏;李果华;施正荣;朱拓;

浅析青岛江南体育在线直播观看 发电发展的方向及推广对策    楚宪峰;黄翔;王岩;焦国嵩;王建华;

基于光伏发电系统的超级电容器充电效率的研究    张金龙;王久和;吴细宝;

基于导抗变换的DC/DC变换器的研究    王敏利;汤天浩;陈昆明;祝国平;

The Application Study of Multi-level Inverter in the PVMS    

Switched Ethernet based online Monitoring System for Power Transformer    

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

光伏并网给定电流幅值偏移的孤岛检测方法    郑世松;孙冰;王玉斌;

含蓄电池储能的光伏并网发电系统的建模与仿真    董旭柱;雷金勇;饶宏;黄晓东;刘怡;李鹏;

基于线电流解耦算法的三相光伏并网系统    谭甲凡;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

基于以太网技术的ARCNET数据采集系统设计    郭静;郭涛;杜劲松;高宏亮;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用    杨金辉

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

我国江南体育在线直播观看 产业投资风险及决策研究    朱震宇

多电平逆变器通用调制策略和电容电压平衡研究    蔡凯

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

永磁同步直驱型全功率风机变流器及其控制    汪令祥

微电源并网同步检测与定功率输出控制技术研究    龚宇雷

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

江南体育在线直播观看 发电单相并网逆变器研究    李本元

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

基于桥检车的驻车充电站系统的设计实现    杨光

用于城市公交车的能量再利用智能控制系统的研制    谢玉录

光伏并网发电系统的MPPT及孤岛检测新方法的研究    于希洋

三相光伏并网发电系统研究    雷家宁

光伏发电系统最大功率点跟踪算法研究及实现    黄克亚

太阳电池及其发展方向    吕建;殷洪亮;

国内外光伏发电的新进展    昌金铭;

BOOST变换器恒频滑模变结构控制研究与仿真    兰华;艾涛;王颢雄;

逆变电源PI双环数字控制技术研究    舒为亮,张昌盛,段善旭,康勇

无功补偿技术在光伏并网发电系统孤岛检测中的应用    禹华军,潘俊民

一种单相谐波电流检测法的研究    蒋斌,颜钢锋,赵光宙

一种新的准固定频率滞环PWM电流控制方法    杨旭,王兆安

采用电流滞环调节器的电压矢量控制PWM整流器系统    赵振波,李和明,董淑惠

滑模技术在PV最大功率追踪系统中的应用    张淼,吴捷

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    王飞,余世杰,苏建徽,沈玉梁

太阳电池Ⅰ-Ⅴ特性的工程模型    涂洁磊;林理彬;陈庭金;胡志华;张洪波;杨燮森;李迎军;

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

独立光伏系统中蓄电池管理的研究    欧阳名三

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

独立光伏发电的自动跟踪系统    刘莫尘

基于禁忌搜索算法的生理信号情感识别研究    王玉晶

基于BPSO的生理信号的情感状态识别    杨瑞请

发展中的江南体育在线直播观看 发电系统    邱毓昌

西藏光明工程先导项目──6kW无电村用光伏发电系统研制    江燕兴,许洪华,李平,刘光启,赵斌

中日合作江南体育在线直播观看 发电系统    李爽,刘光启,许洪化,赵斌

光伏发电系统:一种解决能源危机的重要方法    史云鹏,王莹莹,王超

光伏发电系统优化分析    汤叶华;谢建;刘祖明;廖华;陈庭金;

江南体育在线直播观看 发电技术(7) 光伏发电系统的负载与配线    马胜红;陆虎俞;

独立户用光伏发电系统成本影响因素及其分析    李冬梅;刘志璋;刘志强;

江南体育在线直播观看 发电系统为半导体行业带来新机会    周智勇;

高能效直流模块式光伏发电系统性能评估    刘邦银;段善旭;康勇;

江南体育在线直播观看 发电系统的原理及其发展    沈国良;赵旭升;

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

光伏发电系统效率提高理论方法及关键技术研究    朱艳伟

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

新型光伏发电系统的研究    韩志强

光伏发电系统监控与发电预测模型研究    李徐辉

光伏发电系统中双模式逆变器控制策略研究    周阳

光伏发电系统电压稳定控制技术的研究    王培波

光伏发电系统效率优化问题的研究    王丹

高效率的江南体育在线直播观看 发电系统设计及优化分析    谢旗辉

光伏发电系统高效电能变换技术研究    刘阳

基于双频变换器的单相光伏发电系统研究    方堃

单相光伏发电系统与并网控制策略的研究    宋涛松

江南体育在线直播观看 发电系统的研究    孔娟