三相光伏并网发电系统的研究与仿真

【摘要】：随着社会经济的不断发展,全球面临越来越严重的能源和环境问题,因此如何有效开发利用可再生能源成为当今世界的热点话题。在众多种可再生能源当中太阳能因其独特的优势而备受关注,其有效的利用方式为光伏并网发电。本文主要以光伏并网发电技术为研究对象,对光伏阵列的特性和最大功率点跟踪、具有有源滤波功能的光伏并网发电控制策略、基于级联逆变器的高压并网等问题进行了深入的探讨,并建立了两套光伏发电系统各自的仿真模型。 研究光伏阵列的特性是探讨光伏发电技术的基石,本文搭建了基于光伏电池实际等效电路模型的光伏阵列的通用仿真模型,并且结合了光伏电池的最大功率点跟踪,为后续两种光伏并网系统的仿真实验奠定了基础。 研究了有源滤波器的工作原理和光伏并网发电系统的电路特点,发现它们具有共同之处,于是将光伏并网系统的发电控制与APF控制原理相结合,得到可以对负载电流进行谐波抑制和无功补偿的光伏并网发电(Harmonic Suppression and Reactive Compensation Photovoltaic-HRPV)系统。HRPV系统不仅可以有效地进行并网发电,同时还能对负载电流进行动态地谐波补偿,从而使得电网的供电质量不够高问题得到解决,也免除了额外滤波装置的使用,具有很好的经济效益。其中谐波和无功分量的计算由基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测算法得到,并且将其与并网发电有功指令电流的计算巧妙地结合起来,实现了对HRPV系统进行电压电流双闭环控制。仿真实验结果表明HRPV系统在发出有功电流的同时可以有效进行谐波抑制和无功补偿,验证了此种光伏并网系统结构和控制方法的有效性和可行性。 级联H桥型逆变器具有输出为多电平高压的特点,因此考虑将其代替光伏发电系统中的普通逆变器。这就克服了光伏发电系统输出电压较低的缺点,使得光伏发电系统可以直接进行高压并网而省去了很多的升压装置,简化了系统结构。而且此时光伏阵列作为各个级联H桥的独立电源,无形中也克服了级联逆变器各个级联单元需要独立电源的缺点。其中级联H桥型逆变器的控制方法采用适合5电平以上输出的载波移相PWM控制法。运用可以对交流信号进行无稳态误差跟踪的比例谐振控制器来实现逆变器实际输出电流对并网指令电流的实时跟踪。将五单元级联H桥型逆变器与光伏阵列相结合,得到可以直接10KV高压并网的光伏发电系统的仿真电路。对该系统进行MATLAB仿真,仿真结果表明电流可以实现无稳态误差的实时跟踪,输出电压为11电平高压,可以直接并联于10KV高压电网上进行并网发电。 【关键词】：光伏并网系统 有源滤波 级联型逆变器 载波移相PWM法 比例谐振控制器
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 发展光伏发电的必要性9-12
• 1.2 光伏发电发展史介绍12-14
• 1.3 光伏发电的发展现状及前景14-16
• 1.4 光伏发电系统的分类16
• 1.5 本文的组织结构16-18
• 第二章 光伏电池特性与仿真模型18-29
• 2.1 太阳能电池的特性和种类18-19
• 2.2 光伏电池的数学模型19-21
• 2.3 光伏阵列最大功率点跟踪(MPPT)数学模型21-24
• 2.4 光伏阵列模型的仿真24-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 光伏并网发电系统的原理和仿真29-46
• 3.1 光伏并网发电系统的并网原理29-31
• 3.2 HRPV系统的谐波检测方法31-35
• 3.3 谐波检测的MATLAB仿真35-37
• 3.4 电流的跟踪控制37-40
• 3.5 HRPV系统的仿真40-44
• 3.6 本章小结44-46
• 第四章 基于级联型逆变器的光伏发电系统46-63
• 4.1 级联型逆变器的结构和特点46-48
• 4.2 多电平逆变器的控制方法48-52
• 4.3 五单元2H桥级联逆变器的工作原理及其仿真52-56
• 4.4 CHMCPV系统的控制方法56-59
• 4.5 CHMCPV系统的仿真59-61
• 4.6 本章小结61-63
• 第五章 总结与展望63-65
• 5.1 总结63-64
• 5.2 展望64-65
• 参考文献65-68
• 致谢68-69
• 研究生期间发表论文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

级联型逆变器的新进展    单庆晓,李永东,潘孟春

新型并网逆变器控制策略比较和数字实现    郭小强;邬伟扬;赵清林;

江南体育在线直播观看 发电技术现状及其发展    赵晶;赵争鸣;周德佳;

基于载波移相SPWM级联式变换器输出谐波分析    姜旭,肖湘宁,尹忠东,马玉龙

基于状态观测器的中频逆变器双环控制方案    杨国权;段善旭;樊明武;

有源电力滤波器抑制谐波的机理分析    李承,邹云屏

光伏并网发电与有源电力滤波器的统一控制    张国荣;张铁良;丁明;苏建徽;汪海宁;

电网谐波电流检测方法综述    帅定新;谢运祥;王晓刚;

太阳能电池工作原理与种类    李崇华;

PR调节器在逆变电源中的应用    常春贺;曹鹏举;杨江平;王杰;胡亮;

多电平逆变器空间矢量调制技术研究    刘铮

基于DSP的单相可逆PWM整流器研究    张雪群

基于江南体育在线直播观看 发电并网系统的研究    闫士职

级联式多电平逆变器控制技术研究    全晓明

级联型多电平逆变器控制策略的研究    徐曦

柔性交流输电系统重点设备分析    叶海峰,汪翔,张志杰

FPGA应用技术及在电力系统中的应用前景    张志杰,叶海峰,汪翔

按不同的补偿目的计算集中补偿电容器容量    高振华;

全桥DC/DC(H桥)变换电路的设计与实现    贾周;王金梅;封俊宝;

变电站光伏直流系统的研究与应用    林航;陈晓明;

利用PSPICE仿真分析PWM控制电路    赵涛,姜卫东

电力系统谐波检测技术及DSP实现    杨福猛;袁晓斌;马鑫金;徐伦;

100kW风光互补电站设计    杨帮宇;

双面太阳电池垂直安装发电性能的测试    王宁;吴昌宏;舒杰;

大型集中并网光伏电站硬件设计要求及安全保护    王志刚;龙维绪;崔海昱;邓菊莲;刘祖明;廖华;涂洁磊;

基于负荷侧无功补偿的静止无功发生器控制方法研究    梁喆;欧阳名三;

基于IC74191的步进电动机自动进给驱动系统    李忠波;申永山;

叠层型压电致动器的驱动电源研究    鲍诗杰;徐志科;金龙;

基于磁开关的全固态、高功率、长脉冲发生器的初步研究    杨实;杨汉武;钱宝良;钟辉煌;

船舶智能化节能与保护装置的研制    蒋先平;肖乐明;

基于线电流解耦算法的三相光伏并网系统    谭甲凡;

铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池的研究进展    岳恩;唐龙;罗顺安;张平;

智能曲折缝纫机设计    叶秋红;刘易;李琳琳;方同秀;

并网江南体育在线直播观看 发电系统最大功率跟踪技术研究    傅家祥;

三相三电平逆变器控制系统研究    李爽;刘浩;

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

并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究    谢斌

多晶硅及碲化镉薄膜光伏材料关键制备技术的研究    罗翀

大功率三电平变换器关键技术及同步电机传动控制系统研究    李浩

分布式发电微网系统暂态仿真方法研究    李鹏

弧焊逆变电源的数字化控制    刘嘉

新型谐振过渡软开关三相PWM逆变器    明正峰

双管正激变换器组合研究    石健将

基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究    汪鹏飞

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

改善永磁接触器动态分断过程的方法研究    张钢岭

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

基于ATMEGA64的磁阀式可控电抗器的控制研究    李宜娟

氧化物半导体的湿化学法制备    贾红

某型塔康地面台模拟技术研究    姚文臣

单相PWM整流器主电路参数选择探讨    唐丽丽,郑琼林

小功率光伏并网逆变器控制系统的设计    李进国,金新民

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

各种PWM控制方式下的电机共模电压比较研究    刘建强,郑琼林

现代多电平逆变器拓扑    彭方正;钱照明;罗吉盖斯;赖泽生;

多电平PWM控制技术发展    李永东;高跃;

现代电力电子器件的发展    赵定远;赵莉华;

高压整流电路的研究    于海宁,李明勇,张启平

有机太阳能电池研究进展    徐明生,季振国,阙端麟,汪茫,陈红征

有源电力滤波器的一种广义无功电流检测方法    王群,吴宁,王兆安

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

基于状态空间理论的PWM逆变电源控制技术研究    彭力

数字控制PWM逆变电源关键技术研究    孔雪娟

电压型多电平变换器若干关键技术研究    陈权

单元级联高压变频器的数字化实现与可靠性研究    张长勇

多电平逆变器空间矢量调制技术研究    刘铮

三相PWM整流器的研究    徐小品

矢量控制系统中优化PWM控制策略的研究    李峰

电压空间矢量脉宽调制技术的研究及其实现    肖春燕

三电平逆变器数字控制研究    李骏

逆变电源控制技术研究    郭俊

双频逆变器供电的异步电机调速系统研究    向涛峰

三电平逆变器控制方法及其在矢量控制中的应用研究    李玉军

开辟国内光伏市场之“蓝海”    本刊编辑部;

艾默生亮相2011光伏产业盛会    

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;

中国光伏发电技术发展研究(英文)    许洪华;

第二季度全球光伏市场行情分析    

新能源并网发电及电力管理系统的实物仿真平台    谢志霞;夏永明;龚全;

迎接“零补贴”时代    刘陇华;

与建筑相结合的光伏并网发电示范电站    张艳红;张兴;林闽;吕绍勤;张崇巍;

国家补贴政策出台 光伏产业曙光显现——记Asia Solar 2009(第四届)亚洲江南体育在线直播观看 工业展览会    王碧辉;卢影;

基于3台单相逆变器的三相并网系统    赵剑飞;姜建国;

安徽首座变电站光伏并网发电系统的研究与应用    谢红福;何鸣;张可;王晓;

对昆明电网光伏并网发电的一些思考    邹贤;王琳;

上海发展大型光伏并网电站大有可为    陈鸣波;李红波;

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;

太阳能并网发电在通信基站中的应用研究    丁强;

我市首批江南体育在线直播观看 组件并网发电    记者 李莎莎

我市光伏项目建成41MW并网发电容量    记者 李莎莎

格尔木变身“光伏城”    记者 刘纪岩

国投电力进军光伏产业    童馨

新能源：“一元一度电”不是神话    本报记者 宋晓华　翟慎良 邵生余 陆峰

我省光伏产业又传利好消息    记者 郑荣林

光伏产业井喷发展    王晓宁

段轮一专题调研光伏产业    记者 谢慧敏

加快建筑光伏一体化技术应用    市政府发展研究中心副研究员 鲁岩

敲开光伏市场规模化应用大门    董雅俊

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

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

户用式光伏并网发电控制策略的研究    任碧莹

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

大功率光伏并网逆变系统研究    马亮

燃料电池并网逆变技术研究    沈国桥

基于Z源网络的光伏并网逆变系统的研究    刘鸿鹏

单相光伏并网发电系统的研究与改进    张峥

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究与应用    宋玉萍

基于生物网络的光伏并网发电系统研究    王磊

我国光伏科技及产业最优投资体系研究    汪瑜佩

分布式光伏并网发电系统控制研究    王富卿

光伏并网发电的功率平抑控制    邱培春

单相光伏并网发电系统关键技术的研究    张海钰

光伏并网发电系统建模及对配电网电压、网损的影响    谢丽美

政策工具视角的中国光伏产业政策文本内容分析    赵丽莉

光伏并网系统最大功率跟踪及反孤岛运行控制方法研究    曹建博