微电网中光伏发电控制技术的研究

【摘要】： 大量分布式发电接入电力系统将会对大电网的运行产生很大的影响。以微电网结构形式接入电力系统不仅可以解决分布式发电的大规模接入问题,而且可以充分发挥分布式发电的各项优势。由于光伏发电被公认为是众多分布式能源中最理想的可再生能源,因此研究光伏发电在微电网中的控制技术具有十分重要的意义。 传统的光伏发电控制策略已不适用于微电网灵活的运行要求,因此本文着重研究了光伏发电在微电网中的控制策略。根据微电网运行特点,利用下垂特性思想采用了一种新型并网变换器控制策略。在微电网联网模式下,光伏发电前级采取MPPT控制达到最大功率输出,后级逆变器采用基于下垂特性的PQ控制策略使得有功、无功独立可控；在微电网孤岛模式下,光伏发电前级按照负荷需求采取限功率控制输出功率,后级逆变器采用基于下垂特性的V／f控制策略实现负荷功率的合理分配。这种控制策略可以实现光伏发电系统在微电网不同模式下的稳定运行。 通过PSIM软件建立微电网仿真模型,针对微电网从联网到孤岛的过渡过程、从孤岛到联网的过渡过程、微电网孤岛运行模式、以及当光伏电池受到光照强度和温度变化影响时的光伏发电的运行特性进行了仿真分析,仿真结果验证了控制策略的正确性和有效性。搭建了基于DSP的两级式光伏发电系统实验平台,光伏发电系统前级BOOST电路采用扰动观察法和限功率的扰动观察法分别实现了最大功率点跟踪控制和限功率控制,同时对光伏发电系统后级逆变器运行进行了实验研究。 【关键词】：微电网 下垂特性 光伏发电 PQ控制 V/f控制
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 分布式发电系统8-9
• 1.1.1 分布式发电的意义8
• 1.1.2 分布式发电并网的难点8-9
• 1.2 微电网研究现状9-11
• 1.2.1 微电网的概念9-10
• 1.2.2 国内外微电网研究现状10-11
• 1.3 光伏发电的应用11
• 1.4 论文选题的背景和意义11-12
• 1.5 本文所作的主要工作12-14
• 2 微电网中光伏发电系统控制策略14-32
• 2.1 光伏电池的原理及工作特性14-15
• 2.2 传统光伏发电控制策略不适用于微电网运行15-16
• 2.2.1 传统光伏发电逆变器控制策略不适用于微电网运行15-16
• 2.2.2 传统光伏发电输出功率控制策略不适用于微电网运行16
• 2.3 现有的微电网中光伏发电逆变器控制策略16-20
• 2.3.1 根据电源的类型逆变器采用不同的控制策略17-18
• 2.3.2 分布式电源逆变器多环反馈控制策略18-19
• 2.3.3 基于虚拟同步发电机思想的逆变器控制策略19-20
• 2.4 基于下垂特性的微电网光伏发电逆变器控制策略20-27
• 2.4.1 基于下垂特性的V/f控制策略21-23
• 2.4.2 基于下垂特性的PQ控制策略23-24
• 2.4.3 PQ和V/f综合控制策略24-26
• 2.4.4 预同步控制策略26
• 2.4.5 微电网的平滑切换控制策略26-27
• 2.5 微电网中光伏发电系统控制策略27-31
• 2.5.1 联网运行模式光伏发电控制策略28-30
• 2.5.2 孤岛运行模式光伏发电控制策略30
• 2.5.3 直流侧电压的控制策略30-31
• 2.6 本章小结31-32
• 3 微电网中光伏发电运行特性仿真分析32-45
• 3.1 光伏发电后级逆变器仿真模型32-33
• 3.2 光伏发电系统后级逆变器运行仿真分析33-39
• 3.2.1 微电网从联网到孤岛的过渡过程35-37
• 3.2.2 微电网从孤岛到联网的过渡过程37-38
• 3.2.3 微电网孤岛模式运行特性分析38-39
• 3.3 光伏发电系统运行仿真分析39-44
• 3.3.1 微电网联网模式下光伏发电运行特性40-43
• 3.3.2 微电网孤岛模式下光伏发电运行特性43-44
• 3.4 本章小结44-45
• 4 微电网中光伏发电系统的设计45-54
• 4.1 控制系统设计45-46
• 4.2 硬件设计46-47
• 4.2.1 采样滤波及调理电路设计46
• 4.2.2 IGBT隔离、驱动电路的设计46-47
• 4.3 软件设计47-51
• 4.3.1 DC/DC变换器控制部分软件设计47-48
• 4.3.2 DC/AC变换器控制部分软件设计48-49
• 4.3.3 功率计算方法49-51
• 4.4 实验结果及分析51-53
• 4.4.1 前级BOOST电路功率控制算法实验结果分析51-52
• 4.4.2 后级逆变器运行实验结果分析52-53
• 4.5 本章小结53-54
• 5 结论与展望54-55
• 5.1 本文的结论54
• 5.2 展望研究54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-59
• 攻读硕士学位期间发表论文情况59

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

光伏发电并网控制及其暂态过程研究    宋代春

微网系统控制及能量管理策略研究    靳恒

基于DIgSILENT的微网建模及其谐波与间谐波分析方法研究    杜旭浩

微电网中光伏系统的控制与稳定性分析    刘杏林

带储能的江南体育在线直播观看 发电系统研究    邓元实

光伏微网直流母线电压控制的仿真研究    李常荣

UPS无互联线并联中锁相环与负载均分的协调控制方案    林新春;段善旭;康勇;

微网中分布式电源逆变器的多环反馈控制策略    王成山;肖朝霞;王守相;

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;

影响我国分布式发电发展的关键因素    莫颖涛;

几种光伏系统MPPT方法的分析比较及改进    徐鹏威;刘飞;刘邦银;段善旭;

微电网研究综述    鲁宗相;王彩霞;闵勇;周双喜;吕金祥;王云波;

微网综合控制与分析    王成山;肖朝霞;王守相;

VSC-HVDC系统新型广义直流电压控制策略    张静;徐政;潘武略;

多代理系统在微电网中的应用    章健;艾芊;王新刚;

基于改进下垂法的微电网逆变器并联控制技术    姚玮;陈敏;牟善科;高明智;钱照明;

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

分布式微网电力系统中多逆变电源的并网控制研究    鞠洪新

江南体育在线直播观看 并网发电系统的优化设计与控制策略研究    董密

单相逆变器无连线并联技术研究    雷彪

光伏发电并网控制技术    戴靖

逆变器无互联线并联技术的仿真研究    国海

基于江南体育在线直播观看 发电并网系统的研究    闫士职

含有光伏电源的微网综述    王锡琳;

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

城市配电网的线损管理和降损措施    张恭卓;

基于TMS320F2812的软件锁相技术    李旭;王鸣;

基于电流分解的微网功率控制策略研究    纪明伟;陈杰;栾庆磊;

光伏发电在农业照明中的应用    夏小会;李正明;

100kW风光互补电站设计    杨帮宇;

光伏并网发电的最大功率点跟踪算法研究    王桂英;史金玲;纪飞;王欢;

江南体育在线直播观看 模块电气特性的数学建模与仿真    戴训江;晁勤;

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;

On the Topological Characteristics of Power Grids with Distributed Generation    

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

关于大理州可再生能源与电网和谐发展的思考    宋春;

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;

基于遗传算法的微电网多目标优化控制研究    韩肖清;刘海龙;

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

光伏并网给定电流幅值偏移的孤岛检测方法    郑世松;孙冰;王玉斌;

含蓄电池储能的光伏并网发电系统的建模与仿真    董旭柱;雷金勇;饶宏;黄晓东;刘怡;李鹏;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

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

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

变速恒频风力发电系统故障特性与保护技术研究    撖奥洋

非并网风电直供系统方案设计及控制策略研究    刘慧芳

永磁风力发电机分布式直流并网变流器的研究与实现    张洪阳

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

微网控制及小信号稳定性分析与能量管理策略    苏玲

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

小型风机并网逆变器研究    马记

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

多模块并联DC/AC电力变换技术研究    吕世家

基于DSP的单级式光伏并网系统的研究    耿兴华

基于桥检车的驻车充电站系统的设计实现    杨光

用于城市公交车的能量再利用智能控制系统的研制    谢玉录

VRLA蓄电池的热失控    管雄俊;

离网光伏电站中蓄电池的选型及容量设计    吴国楚;

独立光伏系统用蓄电池充放电策略的设计    粟梅;李黎明;孙尧;封焯文;饶程;

基于下垂特性的逆变器并联技术研究    杨淑英;张兴;张崇巍;

基于插值FFT算法的间谐波参数估计    祁才君,王小海

基于极点配置与重复控制相结合的三相光伏发电系统的并网策略    刘飞;查晓明;周彦;殷进军;段善旭;

微网中分布式电源逆变器的多环反馈控制策略    王成山;肖朝霞;王守相;

分布式发电(电源)技术及其并网问题    胡学浩

瞬时电流控制策略在光伏并网发电系统中的应用    王章权;张超;何湘宁;

电力电子技术在微电网中的应用    黄胜利;张国伟;孔力;

含蓄电池储能的光伏并网发电系统的建模与仿真    董旭柱;雷金勇;饶宏;黄晓东;刘怡;李鹏;

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

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

独立光伏系统中蓄电池管理的研究    欧阳名三

变速恒频风力发电系统运行与控制研究    刘其辉

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

数字控制PWM逆变电源关键技术研究    孔雪娟

分布式微网电力系统中多逆变电源的并网控制研究    鞠洪新

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

分布式储能对微网运行特性的作用研究    王中秋

微网系统能量管理技术研究    王宁

基于虚拟同步发电机的光伏并网发电控制研究    王思耕

微电网并网换流器和直流微网控制的研究    林园园

两级式光伏并网逆变器及其功率解耦研究    王翀

10KW三相光伏并网逆变器的研制    马雄仓

电力系统谐波分析方法研究    文晶

基于DSP的光伏并网逆变器的开发研究    王宏伟

微网逆变器控制技术研究    王光红

微电网运行特性及其控制研究    舒海莲

光伏系统最大功率跟踪及并网控制研究    刘思佳

含分布式电源和储能装置的微电网控制技术研究    孙瑾

基于发电功率与短期负荷预测的微网经济运行策略研究    朱博

应用于分布式发电的三相并网逆变器控制研究    李宾

低压微电网运行特性及控制技术的研究    王斌

混合式风—储电站出力互补机制及其能量管理策略研究    张冠锋

分布式电源自律控制策略与微电网能量协调管理系统研究    杨佳

基于混合储能的独立光伏发电系统的研究    刘林曼

光伏电源友好并网功率接口及混成并网控制研究    李莎

基于分层控制的风光柴储孤网能量管理策略研究    李丹

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;

国内外光伏发电的新进展    昌金铭;

CMOS锁相环PLL的设计研究    李桂华,孙仲林,吉利久

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

DSP与PC机串口的高速数据通信的实现    蔡琳洁,陶然,王卫江

SPWM逆变电源的自动主从并联控制技术    姜桂宾,裴云庆,王峰,杨旭,王兆安

一种UPS的数字化锁相及旁路检测和切换控制技术    段善旭,熊健,康勇,陈坚

一种UPS的无互联线并联控制技术研究    段善旭,刘邦银,毛谷雨,陈坚

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

基于主从方式逆变器并联方案的建模、分析和实现    李武华;何湘宁;

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

无输出隔离变压器的逆变器并联系统研究    陈良亮

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

基于双CPU的UPS控制技术研究    吴渭

三相逆变器数字化控制技术研究    陈佳

具有组合功能的智能化通用正弦逆变电源的研制    刘慧文

逆变器控制及其并联技术的研究    朱志杰

逆变器模块并联技术的研究    马小林

基于DSP控制的逆变器模块的无连线并联研究    付好名

分布式电源接入系统的研究    胡成志

基于DSP控制的串并组合式逆变器及并网控制策略的研究    姚志垒

微电网技术在中国的研究现状和应用前景    刘立杰;吴福保;

通过冰灾和震灾看发展分布式电源和微电网的重要性——访电网规划专家田华    许洪阳;

微电网控制研究综述    陈永淑;周雒维;杜雄;

光伏/微型燃气轮机混合微电网的建模与仿真    周念成;邓浩;王强钢;李春艳;

微电网概念下家庭自发电系统及其初级验证方案设计    田伟达;

微型燃气轮机并网发电系统的仿真分析    杨秀;臧海洋;靳希;

微电网电力市场交易模型研究    陈鹏;周晖;

微电网技术进展及其对实现智能电网的影响    杨柳;袁志;张晓冬;曹敦;

微电网谐波谐振的模态检测法研究    艾欣;雷之力;崔明勇;

基于多代理系统的微电网竞价优化策略    艾芊;章健;

微电网及其控制技术研究    廉超;宋腾;李鹏;顾志强;江百川;

基于Multi-Agent的分布式发电系统监控方案    姜国涛;贾清泉;袁野;赵文静;董海燕;朱庆军;

微电网稳定性研究综述    文波;聂一雄;

新能源及可再生能源发电规模化应用的有效途径——微电网技术    张玲;李鹏;王晓辉;石启涛;苗桂喜;

“绿能科技”时代的区域能源系统优化研究    陈长云;

智能电网技术在绿色能源富集地区电网的应用前景展望    马麟;

基于遗传算法的微电网多目标优化控制研究    韩肖清;刘海龙;

微网群自主与协调控制关键技术研究    高春凤

分布式发电条件下配电系统保护原理研究    孙景钌

微型电网故障分析及电能质量控制技术研究    李盛伟

微电网多参数特性分析及其测控方法研究    朱艳萍

风电功率预测及微电网概率潮流分析    周松林

微电网潮流分析与柔性控制技术研究    段玉兵

中低压配电网自适应功率控制器研究    王志冰

分布式电源故障特性分析及微电网保护原理的研究    金强

分布式光伏发电微电网供能系统研究    袁建华

基于微电网运行的光伏逆变电源若干关键技术研究    陈卫民

应用于微电网的并联型有源电力滤波器的研制    张琳

孤岛微电网多代理仿真系统设计及能量管理控制策略研究    晏睿婷

基于角色自律分散控制的微电网运行优化策略研究    文菓

直流微电网监测与保护系统研究    谢玉洪

考虑随机性的微电网优化运行研究    李武强

一种直流微电网的分层能量管理控制策略研究    简志惠

直流微电网能量优化控制研究    陆文婷

基于虚拟阻抗的微电网下垂控制策略及谐波抑制方法研究    周晨

微电网平滑切换控制及孤岛检测方法研究    高鹏

微电网经济运行的优化算法研究    龙科宇