光伏并网发电系统的仿真研究与设计

【摘要】： 江南体育在线直播观看 发电是新能源和可再生能源的重要组成部分,被认为是当前世界上最有发展前景的新能源技术,各发达国家均投入巨额资金竞相研究开发,并积极推进产业化进程,大力开拓市场应用。因此,光伏逆变并网系统是绿色新能源开发中一个不容忽视的研究热点。 以往的光伏电池仿真都是通过对开路电压Voc和短路电流Isc的匹配来设置的光伏电池仿真参数,这种方式使得曲线的中间部分很难反映电池实际的Ⅰ-Ⅴ特征。本文通过使用拟合实际测量曲线的方法,自动寻找合适仿真参数,使得仿真结果与实际曲线更接近,更能反映实际情况。 传统的光伏逆变系统是使用三相三线制系统,为了解决三相不平衡问题,大多使用带NFT(中性点变压器)的方法,但是工频下的变压器过于笨重,在大功率场合下难以发展。本文使用三相四线制的逆变系统,通过三维空间矢量变换解决了第四桥臂的牵制问题,使得负载不平衡的问题得到了很好的解决。 本文首先对光伏电池的输出特性做了深入的研究,并给出了其数学描述。介绍了MATLAB的光伏电池SolarCell模块,并提出了一种能根据实际数据校正仿真模块的方法。并对光伏的特性进行了仿真。 其次,针对三相三线制逆变系统在并网过程中遇到的非平衡负载问题,引入了三相四线制逆变系统。并对三相四线系统进行了空间矢量建模,使用三维矢量变换解决了中性点桥臂牵制的问题,并选用SVPWM调制方法和PID控制策略,并对其进行了仿真,证明了该方法的可行性。 另外,介绍了光伏MPPT的相关原理。详细讨论了适用于光伏MPPT的DC-DC拓扑,并对MPPT算法进行了对比选择。最后使用合适的DC-DC拓扑及跟踪算法对光伏的MPPT进行了仿真。 最后,从在前文仿真的基础上对系统的关键硬件做了详细的讨论。并对部分硬件做了仿真实验,实验证明关键硬件系统原理正确,为将来的继续深入研究铺平道路。 文章最后对全文进行了总结,并提出下一步工作的展望。 【关键词】：光伏 MPPT 逆变并网 三相四桥臂 IGBT驱动
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-19
• 1.1 光伏产业的背景及意义8-9
• 1.2 我国光伏的发展现状与前景9-10
• 1.3 光伏系统概述10-17
• 1.3.1 光伏电池技术10-12
• 1.3.2 光伏电池的分类及特点12-14
• 1.3.3 光伏发电系统的结构14-15
• 1.3.4 光伏发电系统并网标准15-17
• 1.4 本课题的研究内容与目标17-19
• 第2章 光伏电池模型与仿真19-33
• 2.1 光伏电池输出特性的数学描述19-23
• 2.2 光伏电池的MATLAB仿真23-32
• 2.2.1 MATLAB的Solar Cell模块23-28
• 2.2.2 Solar Cell模块的参数校正28-30
• 2.2.3 MATLAB光伏特性仿真30-32
• 2.3 本章小结32-33
• 第3章 光伏逆变MPPT跟踪33-47
• 3.1 DC-DC33-37
• 3.1.1 降压式变换器(Buck Converter)33-34
• 3.1.2 升压式变换器(Boost Converter)34-35
• 3.1.3 升降压式变换器(Buck-Boost Converter)35-36
• 3.1.4 库克式变换器(CUK CONVERTER)36-37
• 3.2 适用于光伏MPPT的DC-DC37-40
• 3.2.1 原理分析37
• 3.2.2 储能电感L的选择37-38
• 3.2.3 滤波电容C的选择38-39
• 3.2.4 输出二极管D的选择39-40
• 3.3 MPPT中DC/DC变换器功能的实现40-41
• 3.4 最大功率点跟踪算法41-45
• 3.4.1 恒压跟踪(CVT)42
• 3.4.2 扰动观察法(P&0)42-43
• 3.4.3 电导增量法(INC)43-45
• 3.5 导纳增量法MPPT仿真45-46
• 3.6 本章小结46-47
• 第4章 非对称负载的逆变器设计47-65
• 4.1 逆变器的拓扑结构47-50
• 4.1.1 采用Δ/Y变压器的逆变电源47-48
• 4.1.2 采用中点形成变压器(NFT)的逆变电源48
• 4.1.3 用直流输入电压的中点作为中性点的逆变电源48-49
• 4.1.4 三相四桥臂逆变电源49-50
• 4.2 三相光伏逆变器的控制方式及算法50-53
• 4.2.1 控制方式的分类50
• 4.2.2 SV-PWM50-53
• 4.3 三相四桥臂SV-PWM53-64
• 4.3.1 三相四桥臂逆变器的电压空间相量53-56
• 4.3.2 三相四桥臂逆变器的空间相量控制56-61
• 4.3.3 系统仿真61-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第5章 逆变器硬件设计65-74
• 5.1 系统硬件总体结构65-66
• 5.2 主控芯片DSC56F836766-67
• 5.3 系统主回路67-68
• 5.4 电压电流采样电路68-69
• 5.5 锁相电路设计69-70
• 5.6 IGBT驱动电路70-73
• 5.6.1 KE103 IGBT驱动器71-73
• 5.7 本章小结73-74
• 第6章 总结与展望74-76
• 6.1 全文总结74-75
• 6.2 下一步工作的展望75-76
• 参考文献76-81
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文81-82
• 致谢82

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

温室供电系统研究    袁明利;罗小林;

微电网的仿真与实验系统Ⅱ—建模仿真及实现    解大;顾羽洁;徐涛;艾芊;张明;金之检;

双级式单相光伏并网系统的研究与仿真    苏义鑫;郭刚;

基于IGCT的逆变技术若干应用问题研究    何人望

光伏并网系统中的无功检测与补偿技术研究    王周龙

基于PWM变流器的风力发电并网控制策略的研究    范文飞

多电平光伏逆变器的并网控制策略研究    李明

光伏系统实验平台及控制策略的研究与实现    谢伟

单相光伏并网发电系统的仿真研究    吴迅

基于AVR单片机的光伏LED智能控制器的研究与实现    彭文斌

单相光伏并网发电系统研究    季亚鹏

光伏并网系统混合实时仿真研究    陈侃

含光伏逆变接入的配电网故障分析与仿真    王睿

我国江南体育在线直播观看 发电产业趋势探讨    赵玉文;

我国和世界光伏发电技术、产业、市场发展情况比较    时璟丽;

江南体育在线直播观看 发电    崔容强;喜文华;魏一康;张兰英;

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;

我国江南体育在线直播观看 产业的发展机遇与战略对策    沈辉;舒碧芬;闻立时;

并网光伏系统最大功率点跟踪控制的一种改进措施及其仿真和实验研究    杨海柱;金新民;

四桥臂三相逆变电源的三维空间矢量控制技术研究    龚春英,熊宇,郦鸣,陈新,严仰光

基于三次谐波注入法的三相四桥臂逆变电源    官二勇;宋平岗;叶满园;

可再生能源并网发电仿真    张金波,康龙云

三相四桥臂逆变器的空间相量调制技术    刘凤君;

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

我国可再生能源发展战略研究    裴郁

模糊控制在光伏充电系统中的应用研究    谢磊

独立光伏发电的自动跟踪系统    刘莫尘

高效率低成本太阳能电池发电系统的研究    江小涛

PWM光伏逆变电源DC-DC电路及最大功率点跟踪技术的研究    周廷

基于UCC3895的新型通信AC-DC变换器的设计    吴江;

谐振技术的应用研究    张吉亮;

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

变电站光伏直流系统的研究与应用    林航;陈晓明;

30 kW太阳能并网发电系统的应用与运行    沈晨;陈晓明;

基于TMS320LF2407A的电力逆变器研制    袁一鸣;江明;

基于TMS320F2812的软件锁相技术    李旭;王鸣;

24V/5A太阳能控制器设计    包文俊;黄长杰;

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;

基于主动均衡技术的电动汽车电池管理系统    傅尧;潘博;郑百祥;

Three-Phase Four-Leg Active Power Filter based on Nonlinear Optimal Predictive Control    

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;

风光互补新能源发电技术研究综述    王育欣;

基于ARM7与CC2530的光伏汇流箱的设计    马立军;张云贵;王金锋;潘秋娟;郭艳鹏;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

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;

基于线电流解耦算法的三相光伏并网系统    谭甲凡;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用    杨金辉

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

并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究    谢斌

基于磁粉离合器的汽车起步控制策略研究    吴晓刚

开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究    王前

质子交换膜燃料电池的综合智能协调控制研究    詹跃东

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

基于混合补偿的高效模糊无功补偿控制器的研究    涂远松

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

开关型YAG脉冲激光电源系统的研究    赵航

半导体激光器智能化电源设计    赵鹏

氧化物半导体的湿化学法制备    贾红

太阳能电池用α-SiC_x:H薄膜的制备与性能研究    张瑞丽

IGCT及IGCT变频器    李洪剑,王志强,余世科

中国光伏产业发展    孙玉星;杨宏;苏乘风;

大功率电力电子变流技术在钢铁工业中的应用    李崇坚;

IGCT器件制造中的阴极梳条成型技术    张明;

KIc 4000-45非对称型IGCT组件的研究    张明;戴小平;李继鲁;蒋谊;陈芳林;

IGCT及其门极驱动电路研究    张婵;童亦斌;金新民;

1100A/4500V逆导型IGCT组件的研究    张明;戴小平;李继鲁;蒋谊;陈芳林;

高压三电平逆变器中IGCT串联动态均压电路设计    白华;赵争鸣;胡斯登;易荣;袁立强;

中大功率变流技术的发展    钱照明;张帆;

国内IGCT器件的新进展    张明;陈芳林;李继鲁;蒋谊;陈彦;赵燕峰;

基于IGCT的大功率变流器损耗及温升计算    董俞辉;李崇坚;李英杰;

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究    马琳

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

分布式发电微网系统暂态仿真方法研究    李鹏

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

PWM整流器及其控制策略的研究    张兴

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

大型风电场接入电网的稳定性问题研究    迟永宁

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

电流型多电平变流器拓扑及其控制策略的研究    鲍建宇

直驱型风力发电系统全功率并网变流技术的研究    陈瑶

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

光伏并网发电系统建模仿真    刘翼

级联多电平逆变器空间矢量调制技术的研究    尹艳清

基于多电平技术的无隔离变压器光伏发电系统研究与设计    王玮誉

分布式电源的故障特性及其微电网保护原理的研究    陈祎亮

三相光伏并网逆变器的设计与仿真    王晖辉

可再生能源并网逆变器的研究    汪飞

三电平变换器控制策略的研究    桂红云

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

电力系统仿真软件的通用性研究    彭国政

网络实景仿真实验在改善本科实验教学效果中的作用    张莉;刘兴荣;连素琴;阮烨;牛静萍;

光伏日光温室夏季光环境及其对番茄生长的影响    赵雪;邹志荣;许红军;赵建涛;李俊;

光伏日光温室冬季发电效果初探    赵雪;邹志荣;

基于柔性直流输电技术的风力发电系统研究    石运永

基于Matlab/Simulink的直驱式永磁风力发电系统的建模与仿真    常波

含高渗透率分布式电源的智能配电网保护方案研究    李鑫

永磁直驱风力发电系统控制策略及实验系统研究    彭程

电气化铁路用级联型单相SVG控制策略研究    孙凯

二极管箝位型三电平三相光伏并网逆变器的研究    吴亮

贯通式同相供电变流器研究    徐峥翔

微电网光伏逆变器的研究    刘舜章

三相三电平并网逆变器研究与设计    童亮

光伏日光温室的性能分析与应用研究    赵雪

CMOS锁相环PLL的设计研究    李桂华,孙仲林,吉利久

开关电源输出滤波电感K_(RP)设计法    高岩

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

高频功率脉冲变压器的设计    赵彩凤,于志,王智勇

光伏系统配套蓄电池的选择    汤建皮,黄刚

太阳能电池及材料研究    梁宗存,沈辉,李戬洪

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

Si基太阳电池发展现状    邓志杰

化合物半导体光伏电池研究进展    邓志杰,王雁

DSP与PC机串口的高速数据通信的实现    蔡琳洁,陶然,王卫江

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

基于DSP的空间矢量控制四桥臂逆变器研究    郦鸣

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

基于DSP的四桥臂三相逆变器研究    熊宇

江南体育在线直播观看 并网发电系统市场前景分析    潘亚鸿;

光伏并网发电通信控制装置的设计    刘立军;焦翠坪;王淼;穆桂霞;张喜军;

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;

五电平逆变器在太阳能发电中的应用    朱蕾;索志民;夏永明;谭新元;

光伏并网系统的孤岛效应检测技术    乔于轩;张代润;

江南体育在线直播观看 发电并网系统相关技术研究    闫士职;尹梅;李庆;张伟鹏;

多逆变器光伏并网发电系统的群控策略和实现方法    韩郁;方廷;张岚;

影响光伏并网发电谐波水平的主要因素分析    刘劲;

基于级联逆变器的光伏发电系统的新控制方法    陈元娣;刘涤尘;张东霞;朱忠尼;

基于DSP江南体育在线直播观看 并网系统的应用研究    张海波;孙邦伍;原慧军;刘伟;崔海瑞;

基于DSP江南体育在线直播观看 并网系统的应用研究    张海波;孙邦伍;原慧军;刘伟;崔海瑞;

光伏并网发电的功率补偿控制研究    蔡纪鹤

光伏并网发电系统的低电压穿越控制技术研究    陈晓婧

光伏并网发电系统有功无功综合控制研究    钟旭

光伏并网发电系统设计及MPPT技术研究    姚光辉

30MWp光伏并网发电系统的设计    姚静

光伏并网发电的最大功率点跟踪算法的研究    赵敏

3kW光伏并网逆变器最大功率点跟踪控制的研究    张文静

单相光伏并网系统的孤岛检测技术研究    付得意

无功功率补偿和谐波抑制的光伏并网系统研究    吕哲

3KW中功率光伏逆变器的研制    王大伟

带APF的单相光伏并网发电系统    朱骏