三相光伏并网系统控制技术研究

【摘要】： 当前,由于全球性能源危机,许多国家都十分重视可再生能源的利用研究。基于太阳能利用的光伏发电技术也得到了广泛的关注。但是,光伏发电具有同传统发电方式明显的不同:光伏电池具有强烈的非线性特性,需要对光伏电池进行最大功率跟踪(MPPT);作为一种分布式发电系统,光伏发电系统产生的电能要输送到电网,需要对光伏发电的并网技术进行研究。本文针对单级式光伏并网发电系统的最大功率跟踪技术及并网控制技术进行理论和实验研究。 控制对象的数学模型是进行控制策略研究的基础。本文首先对采用LCL滤波的三相并网逆变器进行理论分析,建立了三相并网逆变器的状态空间数学模型。由于三相并网逆变器的状态空间数学模型不利于利用现有控制理论进行分析,随后本文利用坐标变换,将采用LCL滤波的三相并网逆变器等效为两个采用LCL滤波的单相并网逆变器进行单独控制。并进一步分析了单相并网逆变器的开环特性。 针对单级式三相光伏并网发电系统对光伏电池最大功率跟踪控制的要求,研究了不同的光伏电池最大功率跟踪方法,对常用的最大功率跟踪方法进行了详细的理论分析和实验研究,比较各种方法的优缺点,分析跟踪误差所产生的原因及采样误差对系统最大功率跟踪的影响。在此基础上,提出一种适合单级式三相光伏并网发电系统的最大功率跟踪方法,通过实验验证了此方法能有效改善对光伏电池的最大功率跟踪特性。 通过对极点配置理论及重复控制理论的分析,在采用LCL滤波的单相并网逆变器数学模型的基础上设计了采用极点配置与重复控制相结合的并网控制器,并通过实验验证了控制器的有效性。根据单级式并网的特点,将光伏电池的最大功率跟踪控制同并网控制相结合,采用本文提出的改进型最大功率跟踪方法在并网的同时实现对光伏电池的最大功率点跟踪。通过仿真,验证了在三相光伏并网系统中本方案能够准确跟踪光伏电池最大功率点,有效降低并网电流畸变,同时实现单位功率因数并网。 【关键词】：LCL滤波器 三相并网 坐标变换 最大功率跟踪 极点配置 重复控制
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 绪论10-19
• 1.1 全球能源现状和可再生能源的开发10-11
• 1.2 世界及我国的光伏发电产业11-13
• 1.3 分布式发电系统介绍13-15
• 1.4 光伏并网发电系统介绍15-17
• 1.5 本文所要研究的内容和意义17-19
• 2 三相并网逆变器数学模型研究19-29
• 2.1 三相并网逆变器状态空间数学模型19-23
• 2.2 单相并网逆变器状态空间数学模型23-24
• 2.3 单相逆变器的传递函数24-25
• 2.4 单相逆变器特性分析25-27
• 2.5 本章小结27-29
• 3 三相并网系统光伏电池最大功率跟踪研究29-52
• 3.1 引言29
• 3.2 光伏电池的数学模型及其特性29-31
• 3.3 目前常用最大功率跟踪方法31
• 3.4 最大功率点跟踪实验系统31-33
• 3.5 恒定电压控制法CVT33-36
• 3.6 扰动观测法P&O36-39
• 3.7 导纳增量法(INCCOND)39-42
• 3.8 梯度变步长导纳增量法42-45
• 3.9 几种控制方法的实验结果分析45-48
• 3.10 改进启动特性的最大功率跟踪方法及实验研究48-50
• 3.11 本章小结50-52
• 4 三相并网控制研究52-68
• 4.1 引言52
• 4.2 逆变器极点配置原理52-53
• 4.3 逆变器极点配置设计53-55
• 4.4 重复控制器的原理55-58
• 4.5 重复控制器设计58-60
• 4.6 电网电压对并网电流的影响60-61
• 4.7 三相光伏并网系统仿真及实验61-66
• 4.8 本章小结66-68
• 5 全文总结68-70
• 5.1 本文工作总结68
• 5.2 今后工作的展望68-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-76
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文76

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

基于模糊控制的MPPT在光伏并网发电系统中的应用    王云飞;尹忠东;申燕飞;

直流模块式光伏并网发电系统运行技术研究    胡欢

基于DSP2812的光伏并网逆变器研究与设计    余学进

基于交流母线的光伏逆变器研究    李富国

10kW无变压器型光伏并网发电逆变器的设计与实现    刘波;王仕城;

世界能源消费现状和可再生能源发展趋势(上)    钱伯章;

分布式发电(电源)技术及其并网问题    胡学浩

基于重复控制和电压前馈控制的光伏并网发电系统研究与设计    郑诗程;丁明;苏建徽;茆美琴;

推挽隔离式BOOST变换器的分析与研究    范桢,蔡晓勇,卢飞星,朱忠尼

基于状态反馈控制和重复控制的逆变电源研究    张凯,康勇,熊健,陈坚

基于重复控制与瞬时值反馈控制的逆变电源研究    裴雪军,段善旭,康勇,陈坚

三相 SPWM 逆变电源重复控制技术的研究    康勇,詹长江,彭力,陈坚

逆变型分布式电源控制系统的设计    王志群,朱守真,周双喜

中国光伏产业发展展望及政策建议    马胜红

风神轮胎高温循环水泵腐蚀现象研究    李泉溪;银兵;许根山;

面向系统方块图的频域数字仿真方法    曹苏民;陆一心;

数控控制软件设计中的一个问题    吴盛英;

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;

ITO/Si/Al结构太阳电池pn结光电特性仿真研究    施敏;王强;孙玲;

基于电流单参量控制的MPPT系统的设计    洪岳;陈长缨;王康模;邓韡;傅倩;

现代控制理论教学软件    王霏;孙佩卿;

用WALSH函数对线性时变系统进行分析和最优控制    王霏

状态观测器在故障诊断中的应用    任和生

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

基于AMESim的全功能强力液压支架试验台垂直加载系统的研究    芮丰;李然;陈忠强;冯晓迪;万理想;

一种新的重复自适应摩擦补偿方法及其在高精度伺服系统中的应用    杨松;曾鸣;苏宝库;

逆变型分布式电源对配电网保护的影响    刘森;李盛伟;李永丽;

电压源逆变器设计与仿真    江睿谦;蔡容龄;翟长生;李艳;邹昱;叶峰;

基于重复控制的逆变器并联技术    亓迎川;胡荣强;

小行星探测器软着陆自主导航与制导方法研究    高艾;崔平远;崔祜涛;

基于状态空间分析法的系统安全理论与应用研究    田思进;

列车变频空调应用节能效果分析    王晓保;

基于动态电容充电的光伏阵列Ⅰ-Ⅴ测试仪    张国荣;瞿晓丽;苏建徽;刘宁;董康;

Hurwitz稳定性判据用于线性多变量系统问题讨论    朱西平;支希哲;顾致平;

离散时间Markov跳变系统的稳定性与鲁棒H_2/H_∞控制    侯婷

SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算    刘杨华

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

高速工况下H型桁架定位平台的建模与同步控制    权建洲

基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究    杨波

大功率注入式有源电力滤波器的理论研究及工程应用    夏向阳

分布式发电微网系统暂态仿真方法研究    李鹏

交通流元胞自动机模型的解析与应用研究    贾宁

大射电望远望悬索式馈源支撑系统的运动规划、动态检测与控制    王文利

车辆—柔性路面力学相互作用系统的研究    朱孔源

弧形直线电机伸缩门及其控制研究    张志华

基于ARM的电阻点焊控制器    徐旭

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

液体粘性传动研究及应用    王坤

自备热电厂工程电气部分研究设计    杨中波

基于DSP的单级式光伏并网系统的研究    耿兴华

空间多级倒立摆控制系统研究    王岱荣

40t.m液气锤系统特性研究    齐秀飞

基于嵌入式的矿井提升机故障诊断系统的研究    屈海峰

煤粉火焰稳定性与熄火综合评判模型的研究    毕武林

我国和世界光伏发电技术、产业、市场发展情况比较    时璟丽;

可再生能源发展对我国能源结构的影响    魏凤;张晓黎;辛礼;周黎;王进雄;

逆变器电路结构及其演化    林立铮;陈亦文;陈道炼;

基于DSP TMS320F2812三相高频开关电源的设计    熊军华;王亭岭;陈建明;孙标;

光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究    雷元超,陈春根,沈骏,黄跃杰,陈国呈

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

光伏并网发电系统孤岛检测技术    郭小强;赵清林;邬伟扬;

主动电流扰动法在并网发电系统孤岛检测中的应用    张纯江;郭忠南;孟慧英;刘炜;

IGBT模块驱动及保护技术    盛祖权,张立

高频脉宽调制技术在逆变器中的应用    彭小兵;胡兴柳;穆新华;

    国网能源研究院 王乾坤　方彤

    本报记者 冯健

    记者 胡兆珀

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

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

建筑集成光伏系统的能量变换与控制技术研究    刘邦银

太阳能发电系统研究    林珊

基于模糊自整定PI双闭环控制的太阳能逆变电源的研制    李波

光伏发电用DC/DC变换器的研究    汪令祥

逆变器并网孤岛检测技术的研究    奚淡基

基于DSP的绿色能源并网逆变系统的设计    张菡

户用风/光互补正弦波逆变电源的研制    周玉柱

光伏发电系统的最大功率点跟踪控制技术研究    闵江威

基于单片机的正弦逆变电源研制    钟敬稳

光伏发电系统MPPT控制方法的研究    王岩

三相光伏并网逆变器的研究    刘立强

江南体育在线直播观看 发电系统控制器的研制    许龙飞

光伏发电系统中离网逆变器的研究    牛志强

高效率小功率风力发电与并网系统研究    于彬

一种新型全数字化瞬时值反馈控制电源研究    康勇,邹云屏

采用IGCT电压型三电平逆变器的高压变频调速器    刘文华,宋强,严干贵,陈远华,于庆广,吴步宁

最少拍控制在串联型有源电网调节器的应用    龙英文,赵光宙

日本的能源政策与能源安全    王乐

从动荡与结构变化中认知世界能源市场——《BP世界能源统计2009》解析    王立敏;

差频式高频链逆变电路    李晓帆,李善忠

控制理论在电力电子学中的应用(下)——非线性与智能化方法    刘明建,吴捷,薛峰

非线性控制系统的近似化方法    胡跃明,胡终须,毛宗源,李志权

光伏水泵系统的最大功率点跟踪器    余世杰,战福忠,沈维祥,姜跃炜

光伏水泵系统实验研究    沈维祥,姜跃炜,战福忠,余世杰

基于双电流环控制的并网逆变器设计    霍弘宇;陈伟琪;

异步电机反馈线性化解耦控制    郭春平;王奔;赵岳恒;李泰;

鲁棒间接自适应极点配置算法    陈卫田，施颂椒，张钟俊

带神经网络补偿的Smith预估极点配置自校正控制    靳其兵,李鸿儒,刘子静,顾树生

极点配置在二自由度液压位置伺服系统中的应用    张业建,李洪人

结构控制设计中具有输出反馈最小范数的极点配置方法    李书,张晓谷,向锦武

组装用机械手稳定性研究    关景泰;增渊正美;

水轮机调速器的极点配置法设计及自适应控制    蔡维由，陈光大，刘炳文

连续系统的鲁棒间接自适应控制    张广成,赵晓晖,李元春

两种极点配置方法的比较    胡金莲,熊金志

直接转矩控制系统中磁通观测器的研究    孙红星;汪仁先;王成玖;陈晓义;

广义系统的极点配置方法    葛照强;

广义预测控制极点配置算法    刘浩;刘晓华;

跟踪参考输出的自适应极点配置算法    陈卫田;施颂椒;张钟俊;

考虑特征结构的极点配置并行方法    陈陆平;席裕庚;张钟俊;

隐式极点配置自校正控制器    谢文翘;汪细云;

并行极点配置算法探讨    曹淑瑛;郭圣权;樊水康;

几类线性系统的极点配置问题    葛照强;

随机极点配置容错控制策略    陶永华;

连续系统预测控制    刘兵;徐立鸿;冯纯伯;

爱因斯坦对周培源一生的影响    周如玲

李云宝：激情授课廿载倾倒无数学子    本报记者　 程墨 通讯员　 李杏

曙光续写Opteron传奇    边月

新技术造福新农村    记者 郭涵宇

爱因斯坦对前人的继承与否定    张元仲

交流变频传动技术的发展及应用    张卫民

聪明的装配匠    中国科学院遥感应用研究所数字地球科学实验室 范湘涛 侯涛

此图只应天上有    魏景云

纵横捭阖    寸雨

地图数据库的合并    李德仁 龚健雅 张桥平

基于坐标变换的隐身、散射及天线问题研究    罗阳

线性离散周期系统的极点配置和观测器设计    吕灵灵

分布式风光互补系统控制与最大功率跟踪策略研究    刘立群

三相并网光伏发电系统的运行控制策略    刘飞

三角形式非线性系统：等价，稳定和能观测性    张端

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

复杂交直流输电系统次同步振荡的分析与控制    伍凌云

同步发电机定子绕组内部故障研究    方红伟

数字控制PWM逆变电源关键技术研究    孔雪娟

线性不确定离散时滞系统的鲁棒控制研究    陈芳信

三相光伏并网系统控制技术研究    徐鹏威

达芬系统的控制    洪港

基于LMI的不确定切换系统的极点配置    杨延烁

预测控制算法及其仿真研究    贺国艳

磁悬浮寻北仪系统的自适应控制    王红梅

雷达光栅显示技术研究    胡明

基于状态观测器的主汽温控制与诊断系统的研究    丁俊宏

永磁同步直线电机伺服控制系统研究    林春

基于神经网络的预测控制方法研究    段向军

基于斜对称轴结构的差容式力平衡地震计的研制    马洁美