建筑模块化光伏系统及其控制策略

【摘要】：由于能源问题日益严重,新能源、特别是光伏发电系统的研究已成为人们关注的焦点。而光伏发电也有其缺点,随机性,间歇性和分散性等,为了解决这些缺点,本文从光伏系统的结构,MPPT控制,抑制功率波动控制,受限控制和储能控制等多方面对其能量传递和拓扑进行了分析,建立了建筑光伏系统的并网控制模型和离网模块化控制模型。 首先,对建筑光伏的发展和建筑发电系统进行了介绍。在此背景下,依据光伏电池的发电特性,建立了仿真模型,并分析了光伏电池的工作特性。通过三种不同DC-DC变换器的仿真与比较,最终确定了最适合建筑光伏使用的变换器。比较了光伏系统的最大功率点跟踪控制的不同控制方法的响应速度和跟踪结果,使用改进的传统电导增量法,加快了最大功率点跟踪的速度。 然后,提出了一种新的抑制光伏输出功率波动的控制策略,并建立了控制策略和仿真。在两种不同的功率波动情况下,抑制输出功率波动控制相比于MPPT控制,能更好的判断出大的功率波动,并及时抑制此波动,使输出功率更稳定,减小了功率波动对电网的冲击。 再后,对建筑光伏的并网控制的控制策略做了探讨并建立了光伏组件模型,DC-DC变换器和逆变器模型,在并网的情况下进行仿真。提出了受限控制,使得在并网受限运行的情况下,每个光伏阵列都能恒功率控制,并使输出功率满足电网需求的功率。 最后,提出了模块化光伏控制,与高增益隔离DC-DC变换器,超级电容和通信监测系统集成,使光伏组件能均流稳定地输出,同时让每块光伏组件都能达到其最大功率点,解决了局部阴影和光伏组件失配条件下的能量分配问题,提高了该系统的综合性能。 【关键词】：光伏 最大功率点跟踪 模块化 受限控制 功率波动
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM615
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目次8-10
• 1 绪论10-24
• 1.1 太阳能发电的发展趋势与现状10-13
• 1.1.1 能源问题10-11
• 1.1.2 太阳能发电的发展前景11-13
• 1.2 光伏系统的组成及结构13-18
• 1.2.1 光伏发电系统的组成13
• 1.2.2 建筑互补光伏发电系统13-18
• 1.3 建筑光伏的发展与研究18-22
• 1.3.1 建筑光伏概况18-19
• 1.3.2 建筑光伏的应用现状及发展趋势19-22
• 1.4 本文主要研究内容22-24
• 2 光伏电池和功率跟踪控制24-54
• 2.1 光伏电池模型24-31
• 2.1.1 光伏电池的基本原理24-25
• 2.1.2 光伏电池数学模型与仿真建模25-29
• 2.1.3 光伏电池的工作特性29-31
• 2.2 DC-DC变换电路的比较31-34
• 2.2.1 降压变换器(Buck Converter)31-32
• 2.2.2 升压变换器(Boost Converter)32
• 2.2.3 升降压变换器(Buck-Boost Converter)32-33
• 2.2.4 三种电路的仿真及比较33-34
• 2.3 最大功率点跟踪控制34-45
• 2.3.1 最大功率点跟踪控制原理34-35
• 2.3.2 恒定电压控制法及其仿真分析35-39
• 2.3.3 改进型电导增量法及其仿真分析39-44
• 2.3.4 两种最大功率控制法比较44-45
• 2.4 抑制功率波动控制法45-52
• 2.4.1 光伏输出功率波动的对电网的危害45-46
• 2.4.2 抑制功率波动控制46-49
• 2.4.3 抑制功率跌落控制49-52
• 2.5 本章小结52-54
• 3 建筑光伏的并网控制技术54-71
• 3.1 正常并网运行控制55-63
• 3.1.1 并网控制技术及逆变器55-56
• 3.1.2 MPPT控制配合全功率逆变控制56-63
• 3.2 受限并网运行控制63-70
• 3.2.1 MPPT控制配合恒功率逆变控制63-65
• 3.2.2 恒压配合恒功率逆变控制的受限控制65-70
• 3.3 本章小结70-71
• 4 建筑模块化独立系统控制技术71-84
• 4.1 模块化光伏系统结构71-77
• 4.1.1 六种不同的建筑光伏系统结构71-76
• 4.1.2 不同系统结构的性能比较76-77
• 4.2 超级电容器的等效模型77-78
• 4.3 模块化离网独立光伏储能系统仿真验证78-82
• 4.4 本章小结82-84
• 5 总结与展望84-87
• 5.1 全文总结84-85
• 5.2 展望85-87
• 参考文献87-93
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果93

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

光伏发电系统中MPPT控制算法的研究及仿真    陈公兴;

诺雅克光伏产品闪耀中国光伏四新展    

SGS首推“一测三证”光伏检测认证服务    轩宇;

基于DSP控制的光伏并网逆变器最大功率的跟踪问题    杨海柱;金新民;

一种10kW光伏逆变器的研究与开发    朱正菲;周光明;沈煜;杜强;麻凯恩;

行业动态    

诺雅克光伏系列产品亮相“中国光伏四新展”    

欧共体并网光伏系统上网电价对我国的启示    谢传胜;徐欣;贾晓希;

光伏系统的定额输出功率控制研究    丁文俊;宋平岗;

江南体育在线直播观看 发电综述    李春鹏;张廷元;周封;

非逆变光伏系统在住宅公共照明的应用    张骞;孙鹏飞;韩慧锋;

光伏系统应用中的若干误区    杨金焕;陈中华;

光伏发电在美国电力工业中的应用    杨金焕;陈中华;

固定式独立光伏系统中光伏方阵设计    李杰慧;刘祖明;李景天;

独立光伏系统技术规范简介    刘祖明;李杰慧;杨鸿雁;周立新;康乐;

光伏系统的储能铅酸蓄电池    周庆申;孔德龙;华寿南;

新兴光伏行业产业化技术标准的制定    李志坚;杨舸;李毅;

集成MPPT功能的电源转换芯片设计    许盛之;赵庚申;王庆章;赵二刚;

独立光伏系统中光伏功率与蓄电池容量的匹配设计    李杰慧;刘祖明;

中国光伏发电的发展及前景    罗雪莲;

青海将建百万千瓦级太阳能基地    吴晶晶

光伏系统功率跟踪技术    合肥 周民康

深圳罗湖区：为高新技术成果转化创造条件    本报记者 崔大宁

NS SolarMagic电源优化器：提高光伏系统性能    

省委中心组召开学习会    记者 莫自才　通讯员 张启才

合肥开发商寻找节能新招    刘传勋

太阳能发电要突破应用瓶颈    本报记者 毛学农

甬合互补化“危”为“机”    通讯员 陈梓军　记者 宦建新

共筑安全联盟护航绿色能源    记者 丁莹

太阳能电力零距离接近传统电力    张力正

独立光伏系统中蓄电池管理的研究    欧阳名三

小型光伏系统及其关键问题研究    胡义华

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

光伏产业国际竞争力研究    陈晓燕

基于平面镜反射的聚光光伏系统研究    张海燕

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

中国光伏产业创新系统研究    戚汝庆

中国光伏产业发展战略研究    李晓刚

江南体育在线直播观看 产业链垂直一体化构建研究    耿亚新

光伏发电系统效率提高理论方法及关键技术研究    朱艳伟

户用型并网光伏控制系统研究    陈金凤

建筑模块化光伏系统及其控制策略    周毓颖

光伏系统实验平台及控制策略的研究与实现    谢伟

独立光伏发电系统数据采集装置的研制    丁世明

低倍率聚光光伏系统的性能研究    徐章禄

江南体育在线直播观看 系统充电策略研究    王赛飞

任意辐照度与温度条件下光伏系统输出特性建模    邱纯

光伏发电自动跟踪系统    张嘉英

光伏系统最大功率跟踪控制器的设计    刘宾

光伏系统用铅酸蓄电池循环特性的研究    马洪斌