基于参数辨识方法的光伏发电系统建模与仿真

【摘要】：太阳能光伏电池用于把太阳的光能直接转化为电能,光伏发电系统没有转动部件,不会产生噪音,是一种“安静”的能源。相比于传统发电技术,研究分布式光伏电源对电网的影响,研究配电网分布式光伏电源的运行控制技术,促进新能源利用的同时保障电网的安全性和可靠性,具有重要理论意义和实践价值。本文基于参数辨识方法研究光伏发电系统的标准化建模方法,主要工作归纳如下： (1)详细介绍了光伏发电系统的仿真建模方法和模型。光伏发电系统的仿真建模包括光伏阵列模型、并网逆变器模型、控制系统模型,其中并网逆变器模型包括单级式并网逆变器和双极式并网逆变器两种,控制系统包括最大功率点控制和两级功率控制,基于DIgSILENT建立了光伏发电系统的详细模型。 (2)针对光伏双闭环控制结构,给出了控制系统的基本设计方法；对常见的系统及参数辨识方法进行了介绍,基于DIgSILEN进行了最小二乘法建模的基本原理,在DIgSILENT中建立了详细的参数辨识模型。 (3)根据实际光伏电站结构和参数,建立光伏电站仿真模型,给出参数辨识仿真与实际运行数据的对比结果,验证了本文参数辨识方法的有效性。 【关键词】：光伏发电 并网控制 仿真建模 参数辨识
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 第一章 绪论9-20
• 1.1 课题目的与意义9-11
• 1.2 课题背景11-16
• 1.2.1 国际发展现状12-13
• 1.2.2 国内发展现状13-15
• 1.2.3 光伏发电技术标准发展状况15-16
• 1.3 光伏发电系统仿真研究现状16-18
• 1.3.1 光伏发电系统建模方法16-17
• 1.3.2 光伏发电系统仿真工具17-18
• 1.4 本文工作18-20
• 第二章 光伏发电系统建模20-36
• 2.1 光伏电池模型20-25
• 2.1.1 光伏电池分类20-22
• 2.1.2 光伏电池原理22-23
• 2.1.3 光伏电池理想电路模型23-25
• 2.2 MPPT控制器模型25-28
• 2.2.1 增量电导法25-26
• 2.2.2 扰动观测法26-28
• 2.3 逆变器控制系统模型28-29
• 2.4 光伏并网控制系统29-31
• 2.4.1 单级式并网系统29-30
• 2.4.2 双级式并网系统30-31
• 2.5 光伏发电系统DIgSILENT建模31-34
• 2.6 本章小结34-36
• 第三章 基于参数辨识的控制系统设计与建模36-45
• 3.1 控制系统设计基本方法36-38
• 3.2 基于参数辨识的控制系统设计38-41
• 3.2.1 基于最小二乘法的辨识方法39-40
• 3.2.2 基于神经网络的辨识方法40
• 3.2.3 基于遗传算法的辨识方法40-41
• 3.2.4 基于模糊逻辑的辨识方法41
• 3.3 参数辨识建模41-44
• 3.3.1 DIgSILENT建模基本原理41-43
• 3.3.2 DIgSILENT模型建立43-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第四章 算例分析45-67
• 4.1 仿真算例搭建45-54
• 4.1.1 仿真工具介绍46-51
• 4.1.2 仿真参数转换计算51-53
• 4.1.3 辨识参数读入53-54
• 4.2 算例结果与分析54-66
• 4.2.1 仿真结果54-63
• 4.2.2 等值模型辨识研究63-65
• 4.2.3 算例分析65-66
• 4.3 本章小结66-67
• 第五章 全文总结67-70
• 参考文献70-75
• 致谢75-76
• 附件76

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