光伏发电并网控制及其暂态过程研究

【摘要】：随着能源枯竭与环境危机的加剧,开发利用新能源已成为当今世界的一大主题。这其中光伏发电以其经济、清洁、灵活得到了快速发展,受到人们的普遍关注和认可。针对我国大力发展光伏发电的时代背景,从实现大规模并网发电的角度出发,本论文致力于光伏发电并网控制及其暂态过程研究,其主要内容为: 首先,综述了江南体育在线直播观看 发电的发展状况,系统分析了并网光伏发电系统的工作原理,分门别类地评论了当今并网逆变器的拓扑结构和控制技术,综合比较后,选定两级式光伏发电系统作为研究对象,采用直流变换器完成最大功率跟踪,运用逆变器完成直流侧电压稳定及电源逆变。此外,文章还就两级式系统中一些重要元件参数的选取给予了详细的分析与论述。 其次,建立了光伏阵列的数学模型,基于电导增量法设计了光伏阵列的最大功率跟踪。借助光伏电池的数学模型,分析其输出特性,据此导出光伏电站中光伏阵列的组建原则;在此之上,运用电导增量法实现光伏阵列的最大功率跟踪,并模拟在外部环境因素突然变化时系统的跟踪效果,使其做到跟踪快、误差小的要求。 再次,采用电压外环、电流内环的双环结构完成了两级式光伏发电系统的并网控制。通过并网逆变器的数学模型得知,带有LCL滤波器的并网逆变器阻尼小,稳定性差,因而采用状态反馈控制重新配置系统极点,借用重复控制器消除逆变器中的重复性扰动,在它们共同协作下完成并网电流控制;考虑到电压外环系统阶数高,控制器设计复杂,为保证直流侧电压的稳定,使用了根轨迹方法设计电压外环控制器。 最后,分析了并网光伏发电系统的新特征,分析系统在受到大的扰动情形下系统的暂态过程,探究并网光伏发电系统的系统特性,试图找出提高系统暂态稳定的对策。 【关键词】：光伏发电 系统建模 最大功率跟踪 逆变器控制 重复控制器 暂态稳定
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 本课题研究背景与意义9-10
• 1.2 江南体育在线直播观看 发电发展现状10-12
• 1.2.1 国外光伏发电的发展现状10
• 1.2.2 国内光伏发电的发展现状10-12
• 1.3 本文的主要工作12-14
• 第二章 并网光伏发电系统14-24
• 2.1 光伏发电并网原理14-15
• 2.1.1 江南体育在线直播观看 发电原理14
• 2.1.2 光伏并网逆变器的控制原理14-15
• 2.2 太阳能并网光伏发电系统的拓扑结构15-17
• 2.2.1 单级式并网光伏发电系统15-16
• 2.2.2 两级式并网光伏发电系统16
• 2.2.3 多级式并网光伏发电系统16-17
• 2.3 并网逆变器的控制策略17-19
• 2.4 两级式并网光伏发电系统的结构设计19-23
• 2.4.1 直流变换器设计20-21
• 2.4.2 直流侧支撑电容的选取21-22
• 2.4.3 LCL 滤波器参数选择22-23
• 2.5 小结23-24
• 第三章 光伏阵列模块特性及最大功率跟踪24-32
• 3.1 光伏电池模型及外特性24-26
• 3.2 光伏阵列模型26-27
• 3.3 最大功率跟踪27-29
• 3.4 实验仿真29-31
• 3.4.1 仿真条件设置30
• 3.4.2 仿真结果及分析30-31
• 3.5 小结31-32
• 第四章 光伏发电系统的并网控制32-46
• 4.1 两级式并网光伏逆变器的控制策略32-34
• 4.1.1 前级DC/DC 变换器实现MPPT 功能的控制策略32-33
• 4.1.2 后级DC/AC 实现MPPT 功能的控制策略33-34
• 4.2 并网逆变系统的数学模型34-37
• 4.3 重复控制器设计37-40
• 4.4 并网逆变器直流母线电压的控制40-42
• 4.5 系统仿真42-44
• 4.6 仿真结果分析44-45
• 4.7 小结45-46
• 第五章 并网光伏系统的暂态过程研究46-50
• 5.1 并网光伏发电系统的系统特性46-47
• 5.2 并网光伏发电系统暂态分析47-49
• 5.2.1 系统出力变动47-49
• 5.2.2 负荷突变49
• 5.3 小结49-50
• 第六章 结论与展望50-52
• 6.1 工作总结50-51
• 6.2 未来工作展望51-52
• 参考文献52-57
• 发表论文和科研情况说明57-58
• 致谢58-59
• 附录1 基于Embedded MATLAB Function 的最大功率跟踪59-60
• 附录2 并网光伏发电系统仿真模型60-61

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

我国光伏发电的现状与前景    李永;康巍;

风电、光伏发电情况监管报告(上)    

太阳能电池发展现状与展望    张维清;程亮;

光伏并网逆变器人机界面设计    余峰;张志华;张鹏;梁星星;

浅谈太阳能发电    陶文彪;万利;

曹妃甸光伏发电示范工程监理实例探析    段志明;

太阳能发电的利与弊    薛大庆;

太阳能两种发电方式的比较    吴翔;喻成侠;董鹏;

光伏电站接入青海电网稳定性问题分析    李春来;薛俊茹;宋锐;何国庆;

基于双模式的光伏并网系统最大功率点跟踪控制    钟建伟;

光伏发电量与气象因子的关系及其预报试验简报    何明琼;陈正洪;成驰;

未来我国并网光伏发电经济性评估    张达;张希良;吴抒;罗小虎;

光伏发电出力预测系统介绍    

光伏发电温室的现状及技术前景研究    魏晓明;周长吉;丁小明;鲁少尉;曹楠;

基于气象因子的神经网络模型在光伏发电预测中的应用研究    代倩;段善旭;蔡涛;陈昌松;

铁路客站光伏发电的模式选择与计算    冯星明;汪隽;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

基于学习曲线的风力、光伏发电成本分析与接入智能电网的时机、规模预测    郭晖;

光伏发电——21世纪的洁净能源    姚晓梅;马鸿文;余晓艳;

基于学习曲线的风力、光伏发电成本分析与接入智能电网的时机、规模预测    郭晖;

光伏发电：节能环保的前景技术    施波涛 胜军

38家企业参与招标 中国最大光伏发电项目启动    本报记者 梁钟荣

10MWp光伏发电项目将落户我地区    记者 张中源

光伏发电三年内达60兆瓦    通讯员 张国文 记者 贺耀堂

徳国大砍光伏发电补贴电价    本报记者 白晶

石市5个光伏发电项目通过评审    记者 乔素华

上海适合光伏发电吗    记者 周桂龙

新安县 光伏发电工程开工建设    田轲 衡改伟

服务光伏发电行业    记者 沈翀　刘加佳

乌鲁木齐高新区：打造全国最大光伏发电装备基地    杨光　记者 朱彤

分布式光伏发电微电网供能系统研究    袁建华

我国光伏发电项目规模化发展研究    殷帅

反射聚光利用太阳能的基础理论与实验研究    江守利

间歇式可再生能源分布式发电对配电系统的影响研究    马立克

三相并网光伏发电系统的运行控制策略    刘飞

光伏燃料电池混合发电系统控制设计与仿真研究    史君海

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

可再生能源发电并网协调策略的研究    于大洋

大功率光伏并网逆变系统研究    马亮

单相背靠背绿色节能试验系统关键技术研究    李芬

光伏发电并网控制及其暂态过程研究    宋代春

微电网中光伏发电动态特性研究    闫立伟

光伏电池建模及其在光伏发电预测中的应用    蒋亚娟

光伏发电站环境影响评价技术规范研究    吴菲

光伏发电状态远程监测系统设计    舒文贤

光伏发电并网逆变器的设计    刘洋

大功率光伏发电并网系统拓扑研究    王恋

独立光伏发电系统协调控制技术研究    刘旭圆

光伏发电并网关键技术及其对电网的影响研究    余涛

建筑光伏发电一体化监测系统研究与设计    张华钧