并网光伏发电系统模型及控制方法的研究

【摘要】：随着化石能源资源的日益枯竭以及化石燃料燃烧所带来的环境问题的加剧，人们正在寻找高效的可再生的清洁能源，太阳能具备以上优点，正成为人类能源转型的一个方向。本文在现有并网光伏发电系统模型基础上，重点研究光伏并网系统的控制方法，工作如下： 为提高光伏发电系统的整体功率传输效率，减少系统功率损耗，深入比较分析了目前光伏发电系统的最大功率点跟踪（MPPT）方法，结合特定的并网光伏发电系统结构，给出广义的光伏发电系统最大功率点跟踪概念。将阻抗法与恒电压跟踪法相结合，提出一种改进的恒电压跟踪（CVT）的最大功率电跟踪方法，该方法通过调节电压变化步长，实现最大功率跟踪。仿真结果表明改进的CVT方法不仅具有快速跟踪，而且稳定性好、输出曲线平滑与无振荡的优点。 以光伏发电系统升压环节作为研究对象，基于状态空间平均法，给出了小信号下的Boost型直流变换器模型及控制模型。在此基础上，通过改变直流变换器等控制结构，对比PD、PID与PI控制方式，仿真结果表明系统稳定性均得到增强的同时，PD和PID容易造成超调，PI调节器优化系统的性能占优。 给出了光伏发电系统包括滤波系统的逆变器数学模型及控制系统的数学模型，通过无差拍控制对逆变器进行控制，仿真表明，无差拍控制可以实现对逆变器的良好控制，LC滤波的滤波器性能良好。 【关键词】：并网光伏发电系统 最大功率点跟踪 控制策略 逆变器 综合模型
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景与意义8-10
• 1.1.1 新能源发展8-9
• 1.1.2 研究背景9-10
• 1.1.3 研究意义10
• 1.2 光伏发电系统的研究现状10-12
• 1.2.1 国外发展情况10-11
• 1.2.2 国内发展情况11-12
• 1.3 光伏发电系统简介12-13
• 1.4 本文主要工作13-14
• 2 改进的恒电压跟踪的 MPPT 控制方法14-29
• 2.1 引言14
• 2.2 光伏电池的等效模型与工作原理14-18
• 2.2.1 光伏电池的等效模型14-16
• 2.2.2 影响光伏电池发电效率的因素16-18
• 2.3 传统 MPPT 方法的比较分析18-22
• 2.4 光伏发电系统广义的 MPPT 概念22-26
• 2.4.1 广义 MPPT 分析方法23-25
• 2.4.2 狭义的 MPPT 分析方法25-26
• 2.5 改进的 CVT 法最大功率跟踪方法26-27
• 2.6 改进的 CVT 法的仿真结果27-28
• 2.7 小结28-29
• 3 直流变换器模型与控制方法29-39
• 3.1 引言29
• 3.2 直流变换器的稳态模型29-30
• 3.3 状态空间平均法30
• 3.3.1 状态空间平均法建模思路30
• 3.3.2 状态空间平均法建模方法30
• 3.4 Boost 变换器建模30-32
• 3.5 Boost 变换器控制器设计32-38
• 3.5.1 PD 调节34-36
• 3.5.2 PID 调节36-37
• 3.5.3 PI 调节37-38
• 3.6 小结38-39
• 4 光伏逆变器和滤波模型及其控制策略39-53
• 4.1 引言39
• 4.2 SPWM 调制技术39-41
• 4.3 逆变器的稳态模型41-42
• 4.4 基于状态空间平均法的逆变器模型42-43
• 4.5 逆变器的控制策略与方法43-47
• 4.5.1 滞环控制43-44
• 4.5.2 无差拍控制44
• 4.5.3 重复控制44-45
• 4.5.4 智能控制45
• 4.5.5 双环控制45-47
• 4.6 控制系统模型47-48
• 4.7 并网滤波器装置48-51
• 4.8 仿真分析51-52
• 4.9 小结52-53
• 5 结论53-54
• 参考文献54-56
• 攻读硕士期间发表学术论文情况56-57
• 致谢57

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

神经网络在逆变器控制中的应用    龚春英,沈忠亭,李春燕,严仰光

三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计与研究    刘飞;查晓明;段善旭;

三相电压型整流器的LCL型滤波器分析与设计    张宪平;李亚西;潘磊;赵斌;许洪华;

具有零电流关断特性的并网型光伏逆变器研制    陈厚岩,王环,许洪华

并网光伏电站动态建模及仿真分析    李晶;许洪华;赵海翔;彭燕昌;

PAPF输出滤波器的优化设计和控制    张国荣;张学友;丁明;苏建徽;陈林;

基于状态空间法的DC-DC变换器的统一建模研究    董锋斌;皇金锋;

太阳能电池基本特性研究    苗建勋，李水泉，石发旺，曹万民，武金楼

国内光伏发电市场动态    刘春娜;

光伏系统最小二乘法的MPPT追踪    周美兰;刘密富;

无刷直流电动机(BLDCM)转矩脉动抑制的电流跟踪型PWM控制    谢杨梅;

激光基准信标仪的研制    季长路,张家钰

激光基准信标仪中CPU及其控制原理的分析与设计    季长路,张家钰

基于数字控制单相PFC系统的研究    莫丽琴;

基于磁场定向控制的火炮交流伺服系统    代普;谢朝夕;赵宇和;冯春阳;

纺丝变频电机过热损坏原因分析及对策    谢志强

地铁车辆上两种典型GTO驱动电路的对比分析    余强;陶生桂;

功率因数校正系统的模糊控制及其仿真研究    祁征;黄书童;

基于多电平变频器的有源电力滤波器    李建林;胡书举;王剑飞;

单周控制的三相PWM逆变器仿真研究    陈贤明;吕宏水;刘国华;王伟;朱晓东;

SMD-300型二十组双脉冲电镀电源智能化研究    侯庆军;

全桥电路在开关电源中的应用与失效分析    趙小莉;

环境保护中高压脉冲等离子体技术的应用    谢瑞;刘军;李武华;何湘宁;

电力系统通信电源的发展与应用    冯锐;

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;

光伏并网逆变系统MPPT算法仿真与研究    刘鑫;石景波;

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;

电池储能在电力系统应用和技术经济分析    陆志刚;刘怡;雷金勇;陈满;陈磊;李达;

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;

基于状态空间平均法的光伏并网逆变器控制建模(英文)    杨海柱;金新民;

基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究    张红兵

LCC-SPRC高压高频大功率电除尘电源的理论分析与功率参数设计    刘军

基于LCL滤波器的单相并联有源滤波器控制技术研究    唐诗颖

中压静止无功发生器系统研究    郑宏

四象限级联型多电平高压大功率逆变器控制系统研究    刘子建

单周期临界导通PFC转换器控制模式及关键技术研究    李娅妮

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

电力电子电路中复杂行为分析及其控制研究    江伟

多变换器模块串并联组合系统研究    陈武

成形脉冲YAG激光技术及应用研究    许宝忠

基于嵌入式技术的高精度程控直流电源的研究    张良清

软开关电阻点焊逆变电源的研究    唱志强

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究    高丽丽

电动单轨吊动力锂电池组智能管理系统的研究    赵平强

基于ARM的SVG型低压无功补偿控制器的研究    张永臣

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

宽频调速系统设计及精度分析    史大伟

异步电机矢量控制系统研究与实现    李志武

多模块并联DC/AC电力变换技术研究    吕世家

光伏并网发电及无功补偿的统一控制    汪海宁,苏建徽,张国荣,茆美琴,丁明

基于输出电流控制的光伏并网逆变电源    张承慧;叶颖;陈阿莲;杜春水;

LCL滤波的PWM整流器新型控制策略研究    张宪平;赵栋利;林资旭;许洪华;

三相电压型整流器的LCL型滤波器分析与设计    张宪平;李亚西;潘磊;赵斌;许洪华;

采用最大功率点跟踪的光伏并网逆变器研究    王飞,余世杰,苏建徽,沈玉梁

三相并联有源滤波器输出滤波器设计方法研究    武健,何娜,徐殿国

户用光伏并网发电系统的研究与设计    郑诗程,丁明,苏建徽,茆美琴

基于滤波电容电流补偿的并网逆变器控制    梁超辉;刘邦银;段善旭;

并行遗传算法在电力系统经济调度中的应用——迁移策略对算法性能的影响    曹一家

轻型高压直流输电技术的发展与展望    李庚银,吕鹏飞,李广凯,周明

基于DSP的变速恒频电源数字变换器平台    陈新

日本太阳能光伏发电系统2004年度报告    王海鹰

基于DSP的20kW单相并网光伏逆变器    陈兴峰,曹志峰,焦在强,许洪华

“八面玲珑展威风”——介绍一种新的“采用数倍聚光的光伏发电系统”    王亦楠;

逆变器——优化光伏发电的装置    刘向阳;

太阳能光伏发电产业现状及发展    吕贝;邱河梅;张宇;

太阳能光伏发电系统在绿色生态小区的应用    廖伟聪;

BIPV光伏发电系统虚拟展示装置的研究    杜宝江;

光伏发电系统高增益DC/DC变换器的研究    谢涛;谢运祥;胡炎申;冀玉丕;

基于变步长电导增量法的光伏最大功率跟踪控制    赖东升;

PVI系列正弦波高效率逆变器    龚金水,陆虎瑜,江云,寇青,兰振声,郭晓元,张冰

户用独立式光伏发电系统研究    李春华;刘维亭;姜文刚;

混合储能方案平衡独立光伏发电系统功率变化    侯世英;房勇;孙韬;宋星;

光伏发电系统的计算机辅助设计    王景义;

聚光型光伏发电系统(CPV)的发展前景分析    黄维学;徐璞;

光伏发电系统中MPPT算法的研究与分析    徐亮;翟庆志;王宁;

光伏发电系统中的直流变换器综述    辛煜;王智灵;何淼;陈宗海;

独立光伏发电系统储能新方法    孟昭渊;

基于超级电容器储能系统的独立光伏发电系统的设计与研究    王培波;

阶梯电压级联式逆变器的原理与实现    孙凯;陆晓楠;黄立培;

屋顶并网光伏发电系统的研究与应用    王春明;王金全;刘文良;张红贤;

太阳能光伏发电系统在海上的应用    李涛

国内首座太阳能聚光光伏示范电站在我市建成    记者 任君

光伏并网发电离我们还有多远    许圣王健

将太阳能电池板装进玻璃幕墙    黎方益 李之政 曾丁丁

太阳能光伏发电：何时点亮中国家庭    本报实习记者 范丽敏

太阳能：给奥运“增光添热”    赵永新

光伏产业在灿烂阳光下激情挥舞    本报记者　　李文绚　　陶俊

在荒漠地区发展光伏发电有作为    王艳明

绿色企业家的光荣与尴尬    王义伟

绿色能源为奥运增光添彩    任启平祝福艳 张一鸣 张丽娅

光伏发电系统效率提高理论方法及关键技术研究    朱艳伟

光伏发电系统运行理论与关键技术研究    徐瑞东

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

光伏发电系统逆变技术研究    吴春华

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

太阳能光伏并网发电系统的优化设计与控制策略研究    董密

三相并网光伏发电系统的运行控制策略    刘飞

储能型Quasi-Z源级联多电平光伏逆变器研究    孙东森

蚁群并联光伏发电系统研究    姚利明

安多100kWp独立运行光伏发电系统暂态稳定性分析    杨毅男

独立光伏发电系统蓄电池充放电控制策略    陈海

独立光伏发电系统MPPT的模糊PID控制研究    连瑞娜

基于Z源逆变器的光伏发电系统研究    王君惠

光伏发电系统的蒙特卡罗序贯仿真和可靠性分析    陈闽江

基于Quasi-Z源逆变器的光伏发电系统    李丰林

光伏并网发电系统建模及对配电网电压、网损的影响    谢丽美

并网光伏发电系统模型及控制方法的研究    孟晖

基于TMS320F2812 DSP的太阳能独立光伏发电系统设计    孔晓丽