面向智能微网的单级光伏逆变器研究

【摘要】：随着全球范围内能源和环境问题日益突出,可再生能源得到了广泛的重视和发展,包括风能发电、潮汐能发电、光伏发电等等。其中光伏发电是充分利用太阳能的一种有效手段,极具发展前景。可再生能源大多采用分布式发电技术,通过并网技术汇入大电网,然而大量分布式电源的接入对大电网带来了诸多不利的影响,已经成为其发展的瓶颈,智能微网技术可以有效地解决这个问题。 目前,智能微网已成为各国研究的热点。各国对智能微网的概念尚未统一,本文认为智能微网即微网的智能化,可以灵活的进行并网和离网转化,具有兼容、稳定、灵活、经济等特征。智能微网的发展可以有效促进可再生能源的发展,同时智能微网也对可再生能源技术提出了新的要求。 首先本文阐述了智能微网是电网未来发展的趋势,其能够提供更高的供电可靠性,最大可能地利用清洁能源和促进技术的创新。考虑到建立微网实验架构的复杂性和局限性,本文侧重光伏逆变器的研究。面对智能微网的控制要求,逆变器需要可以灵活地工作于并网模式和离网模式。单级式光伏逆变采用单级式逆变拓扑结构,单周期控制方式,结合扰动观察法实现光伏最大功率点追踪,文中对单周期控制模型和最大功率点跟踪模型进行了深入的研究和探讨。 然后在PSIM仿真环境中建立并网与离网运行控制模式下的仿真模型,在分析其控制原理的基础上给出控制和设计方法,通过仿真验证其模型的有效性和可靠性。 最后考虑智能微网兼容和经济等要求,本文采用ARM Cortex-M3系列处理器,其具有功能完善、兼容性强、经济可靠、开发简单等特点。本文给出了单级式光伏逆变系统的具体硬件设计方案,介绍了基于ARM Cortex-M3系列控制器的控制程序开发方式以及相关的控制流程图。然后结合智能微网的控制要求,使逆变器运行于离线和并网模式,结果表明基于本文提出的控制策略的单级式光伏逆变系统运行稳定,符合设计要求。 【关键词】：光伏发电 最大功率跟踪 智能微网 ARM Cortex-M3
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目录6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题背景9-10
• 1.1.1 全球能源危机与环境问题9
• 1.1.2 江南体育在线直播观看 发电的优点9-10
• 1.2 光伏发电研究现状及发展趋势10-11
• 1.2.1 光伏发电现状和趋势10-11
• 1.2.2 我国光伏产业的发展瓶颈及对策11
• 1.3 课题研究内容11-13
• 第2章 智能微网13-20
• 2.1 智能电网13-14
• 2.1.1 智能电网背景介绍13
• 2.1.2 智能电网的概念和特征13-14
• 2.2 微网14-16
• 2.2.1 微网的定义14-15
• 2.2.2 微网的重要特征15
• 2.2.3 智能电网和微网的关系15-16
• 2.3 我国智能电网和微网16-18
• 2.3.1 我国智能电网16-17
• 2.3.2 我国微网研究17-18
• 2.3.3 微网需要智能化18
• 2.4 智能微网18-19
• 2.4.1 智能微网的概念18
• 2.4.2 智能电网的特征18-19
• 2.4.3 我国智能微网的发展现状19
• 2.5 本章小结19-20
• 第3章 光伏系统结构20-30
• 3.1 光伏发电系统结构20-24
• 3.1.1 光伏发电系统的结构与分类20-22
• 3.1.2 光伏并网逆变器的关键技术22-24
• 3.2 面向智能微网的光伏逆变器24-29
• 3.2.1 智能微网的结构和运行24-25
• 3.2.2 单级式光伏逆变器拓扑结构25-26
• 3.2.3 单级式光伏逆变器控制方式26-29
• 3.3 本章小结29-30
• 第4章 光伏阵列的MPPT原理及仿真30-50
• 4.1 光伏电池30-33
• 4.1.1 光伏电池受光照影响时的输出30-31
• 4.1.2 光伏电池受温度影响时的输出31-32
• 4.1.3 光伏电池受负载阻抗影响时的输出32
• 4.1.4 光伏电池的电路和模型32-33
• 4.2 最大功率点跟踪方法的比较分析33-36
• 4.2.1 恒定电压法34-35
• 4.2.2 扰动观察法35
• 4.2.3 电导增量法35-36
• 4.3 单周期控制结合扰动观察最大功率追踪36-41
• 4.3.1 单周期最大功率追踪36-39
• 4.3.2 扰动观察法39-40
• 4.3.3 单周期控制结合扰动观察法40-41
• 4.4 最大功率追踪仿真研究41-49
• 4.4.1 离网模式仿真42-45
• 4.4.2 并网模式仿真45-49
• 4.5 本章小结49-50
• 第5章 光伏逆变系统设计及实验结果50-63
• 5.1 总体设计方案及硬件结构50-54
• 5.1.1 总体设计方案50
• 5.1.2 系统硬件结构50-54
• 5.2 控制器介绍54-57
• 5.2.1 ARM概述55-56
• 5.2.2 ARM特点介绍56-57
• 5.3 控制器的软件结构57-59
• 5.3.1 离线工作模式57-59
• 5.3.2 并网工作模式59
• 5.4 实验分析59-62
• 5.5 本章总结62-63
• 第6章 总结与展望63-64
• 6.1 本文的主要工作63
• 6.2 未来工作的展望63-64
• 参考文献64-68
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文68-69
• 致谢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

微型燃气轮机微网技术方案    郭力;王成山;王守相;胡玉峰;王兵;吴小辰;

微网中的多元复合储能技术    陈伟;石晶;任丽;唐跃进;石延辉;

推进光伏并网发电与建筑结合的应用    高纪庆

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

含有储能单元的微电网运行控制技术    梁帅奇;牟晓春;赵雪;余志飞;

飞轮及柴油发电混合储能系统应用于微网的仿真研究    黄宇淇;董琴;诸嘉惠;

两级式三相光伏并网发电系统无功补偿特性    张浙波;刘建政;梅红明;

含风电微型电网电压稳定性分析及控制技术    邓卫;唐西胜;裴玮;齐智平;

分布式电源技术的发展述评    王孟邻;张勇军;林建熙;

一个实际小型光伏微网系统的设计与实现    王成山;杨占刚;武震;

正反馈有源频率扰动孤岛检测的一种改进算法    王武;蔡逢煌;郑必伟;

智能微网——未来智能配电网新的组织形式    李振杰;袁越;

冷电联供分布式供能系统能量优化管理    郭力;许东;王成山;王守相;

微网技术应用与分析    李鹏;张玲;王伟;杨希磊;赵义术;

微网中的储能技术研究    张章;宋海峰;

云电科技园智能微网研究    严玉廷;苏适;

云电科技园智能微网研究    严玉廷;苏适;

微网中复合储能的互补配置研究    梁惠施;范明天;张祖平;

云电科技园智能微网研究    严玉廷;苏适;

微网控制及小信号稳定性分析与能量管理策略    苏玲

微网谐波振及电压暂降的评估与控制    雷之力

飞轮储能技术及其在电力系统控制中的应用研究    吴晋波

光伏微网的发电预测与能量管理技术研究    陈昌松

微网系统的运行优化与能量管理研究    张颖媛

微网实验系统研究    杨占刚

小型光伏系统及其关键问题研究    胡义华

微型燃机发电系统的一体化控制研究    闫士杰

非致冷红外焦平面探测器系统中若干关键技术的研究    杨旸

太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究    谭光慧

江南体育在线直播观看 发电单相并网逆变器研究    李本元

基于MC9S12光伏并网逆变器研究    王名发

基于间歇性双边无功率扰动的三相并网逆变器孤岛检测研究    张俊

江南体育在线直播观看 发电系统产生正弦波的优化研究    叶礼清

单级式光伏并网发电系统与MPPT的研究与实现    顾雪霏

基于组合式逆变器并网发电的控制策略研究    李鹏程

基于Fuzzy和重复PI控制的光伏并网发电系统的研究    孙晓玲

10kW光伏并网逆变器的研制    刘志强

户用光伏发电系统控制策略的研究    董博

基于GO法的复杂配电网可靠性评估及其软件系统研究    郭昱霄

西部省份光伏发电项目启动    

我国江南体育在线直播观看 产业的发展机遇与战略对策    沈辉;舒碧芬;闻立时;

《电工电能新技术》2004年题目索引(2004 Index)    

并网光伏系统最大功率点跟踪控制的一种改进措施及其仿真和实验研究    杨海柱;金新民;

高温超导飞轮储能技术发展现状    邓自刚;王家素;王素玉;郑珺;马光同;林群煦;张娅;

储能技术及其在现代电力系统中的应用    程时杰,文劲宇,孙海顺

新颖的双向电流源高频链DC-AC功率变换器    黄敏超,林渭勋

无差拍控制逆变器负载性质识别及参数估算方法    陈建章,严仰光

微电网研究综述    鲁宗相;王彩霞;闵勇;周双喜;吕金祥;王云波;

分布式发电供能系统若干问题研究    王成山;王守相;

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

光伏产业最大危机是市场风险——国家发改委能源研究所研究员王斯成解析光伏市场    孙海燕;

《阳光能源》话你知 中国光伏想有一个家!    陈昆泉;

光伏产业:跨过寒冬是春天    胡兴军;

一种E类逆变器及其IGBT串联均压问题的研究    王洋;刘平;曾波;

光伏工程都被谁抢走了    

光伏产业新动力：高纯冶金级硅太阳电池产品投入市场——CSI阿特斯宣布UMG组件e-Modules正式下线    袁麟;

发改委工信部着手调查光伏产能是否过剩问题    

光伏产业面临的研发挑战    Els Parton;Philip Pieters;Jef Poortmans;

陕西省光伏产业将实现产值2280亿元    

我国藏区光伏产业和市场大发展的思考(上)    尼玛江才;

多电平直流环节逆变器宽调制度均衡控制策略研究    陈金平;贺昱曜;茹锋;林继鹏;吴婷婷;

光伏玻璃中铁及其他着色金属离子的控制和管理    付玉生;张健;

经济转型背景下中国光伏产业培育和发展初探    唐青;

江苏光伏产业发展状况探析    

江南体育在线直播观看 产业的发展催化我国钢丝深加工技术的提升    李国府;吴文晨;宋仁伯;袁康;

新能源光伏产业的示范效应分析与发展对策——以保定英利新能源有限公司为例    王军;陈龙珠;崔秀丽;张国锋;

以创新管理应对金融危机——安彩光伏项目发展的启示    苍利民;关丽哲;阎韬;徐建军;王秀林;王茂鸿;刘凤玲;

新世纪光伏产业展望    施正荣;

中国的江南体育在线直播观看 产业能否赶超世界?    施正荣;

低碳经济发展中不可或缺的成员——江南体育在线直播观看 技术    邵文青;

光伏：2012年产值有望达到500亿    刘辉张民强 记者 赵晓强

测绘助推江西新余光伏产业发展    李叶青　胡婷然

江南体育在线直播观看 产业盛事将在上海举办    朱培

节能减排促我省光伏产业发展    记者 芦瑞

新余抢占光伏产业世界制高点    记者 徐国平

国产装备托起光伏产业    本报记者 左丹

光伏产业洗牌“过冬”    本报记者 陈玮英

中国光伏产业亟待走出挣小钱窘境    记者 胡亮

昆明奠基全球光伏产业制高点    首席记者 肖宇辉

锦州光伏产业发展呈现喜人态势    本报记者 张继锋

太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究    谭光慧

电压型逆变器分布式控制并联关键技术研究    亓迎川

光伏并网发电系统若干关键技术的研究    陈宗祥

基于Z源网络的光伏并网逆变系统的研究    刘鸿鹏

配电网静止同步补偿器不平衡控制策略研究及系统设计    杨晓萍

小型光伏系统及其关键问题研究    胡义华

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

光伏产业国际竞争力研究    陈晓燕

中国光伏产业创新系统研究    戚汝庆

中国江南体育在线直播观看 产业政策效应研究    袁见

面向智能微网的单级光伏逆变器研究    禇鹏超

单相光伏并网发电系统的研究与改进    张峥

3kW光伏逆变器的设计    翟义成

三相光伏逆变器的数字化控制    陈文军

基于新型Z源逆变器的光伏发电技术的研究    戚振彪

基于交流母线的光伏逆变器研究    李富国

基于微逆变器的屋顶光伏并网系统的研究    杨钦超

基于交错反激电路的微型光伏逆变器的研究    李瑞珂

江南体育在线直播观看 发电逆变控制器研究    李连玉

新型阻抗源逆变器单周期控制的研究    廖凌燕