太阳能光伏发电系统并网控制技术的研究

【摘要】：随着世界化石能源日益枯竭和环境污染日趋严重，开发和利用各种可再生能源成为人类当前的首要任务。太阳能分布广泛，安全清洁，可再生，成为国际公认的理想替代能源。因此，光伏发电系统越来越受到各国政府的高度关注。 并网逆变器是实现将光伏发电系统发出的电能并入电网的重要装置，并网逆变器的控制技术是目前研究的热点。 本文以并网逆变器为研究对象，研究了并网逆变器的拓扑结构和锁相环技术，设计了单相光伏并网逆变系统的硬件平台。为保证光伏发电系统能够实现并网，必须使并网逆变器的输出电压与电网电压同频同相，为此，在分析了锁相环三个主要模块的工作原理和数学模型基础上，研究了软件锁相环技术；分析了基于d q变换的单相并网逆变器的同步锁相策略；着重分析了双Park变换方法，提出了一种基于坐标变换的改进型软件锁相环，并将改进型软件锁相环应用于光伏并网发电系统的控制电路，最后通过matlab仿真验证了改进型软件锁相环的锁相控制能力。 【关键词】：软件锁相环 坐标变换 单相光伏并网逆变器 仿真
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM464;TM615
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 太阳能光伏发电系统概述7-10
• 1.1.1 太阳能光伏发电的研究目的及意义7-8
• 1.1.2 太阳能光伏发电系统的分类8-10
• 1.2 并网控制技术的研究10-13
• 1.2.1 锁相环的分类10
• 1.2.2 锁项技术的发展状况10-11
• 1.2.3 并网锁相环的应用现状11-13
• 1.3 课题研究的主要内容13-15
• 第二章 太阳能光伏并网逆变器的设计15-27
• 2.1 光伏并网逆变器的总体设计方案15
• 2.2 DC-DC 推挽升压电路的工作原理及其硬件设计15-19
• 2.3 DC-AC 逆变电路的原理及硬件设计19-21
• 2.4 光伏并网逆变器的实验结果及分析21-22
• 2.5 网侧 LC 滤波器及其参数设计22-27
• 第三章 单相光伏并网逆变器软件锁相环的设计27-41
• 3.1 锁相环概述27-28
• 3.1.1 锁相环的概念及基本构成27-28
• 3.1.2 软件锁相环的基本构成28
• 3.2 单相并网逆变器软件锁相环的鉴相算法28-34
• 3.2.1 基于d q变换的单相锁相环28-32
• 3.2.2 构造虚拟两相鉴相器法32-34
• 3.3 基于双 Park 变换的单相软件锁相环的设计与仿真34-38
• 3.4 锁相环的硬件电路设计38-41
• 第四章 单相光伏并网逆变器的并网控制原理及设计41-51
• 4.1 单相光伏并网逆变器在两相坐标系下的数学模型41-44
• 4.2 单相光伏并网逆变器控制系统的设计44-47
• 4.3 光伏并网控制系统的硬件电路设计47
• 4.4 并网控制系统的仿真分析47-51
• 第五章 总结与展望51-53
• 5.1 总结51
• 5.2 展望51-53
• 参考文献53-57
• 致谢57-59
• 攻读学位期间发表的学术论文59-60

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