多逆变器光伏系统的优化控制策略研究

【摘要】：近几年,光伏发电产业迅猛发展,大型光伏系统的应用越来越多,而如何提高整个系统的发电效率和协同工作能力则成为了亟需解决的问题。论文以此为研究背景,对现有的分布式发电系统进行改进研究。本文着重对光伏系统的组成和结构、最大功率跟踪、现有光伏发电系统的类型及关键技术等方面进行详细的分析和理论探讨,在此基础上提出了改进的分布式光伏发电结构和相应的控制策略,并进行仿真验证。 本文在介绍和分析了现有的光伏发电系统中最大功率跟踪算法的基础上,改进了扰动观察法,并进行了仿真模块搭建和仿真分析,使系统性能得到有效改善,解决了固定步长造成的跟踪速度和精度难以同时保证的问题。直流-直流变换器和逆变器作为光伏发电系统的重要组成部分,本文对它们的工作原理进行了分析,并给出了适合本文所设计的光伏系统的Boost变换器的详细设计参数和仿真结果。 针对分布式光伏并网发电系统的不足,本文改进了现有的分布式光伏发电系统。采用组群控制策略,并对系统进行分层分组控制,不但降低了整个系统的控制难度,而且提高了系统的灵活性。同时,该系统大大提高了转换效率,增加了系统安全运行的能力。本文给出的并联开关投切控制的仿真图和光伏系统控制的仿真结果,证实了本系统能够合理有效地配置光伏阵列的输出功率,特别是在阴云天气,更能显出该系统的优越性。 【关键词】：仿真 光伏阵列 最大功率跟踪 变换器 分布式光伏发电系统 组群控制
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 引言7
• 1.2 研究的目的和意义7-8
• 1.3 光伏发电技术在国内外的发展现状8-9
• 1.4 论文研究的主要内容9-11
• 第二章 光伏阵列及最大功率跟踪研究11-25
• 2.1 光伏发电系统发电原理11-12
• 2.2 光伏电池建模与仿真12-16
• 2.2.1 光伏电池特性及电路模型12-15
• 2.2.2 光伏阵列的仿真15-16
• 2.3 最大功率跟踪控制研究16-23
• 2.3.1 最大功率跟踪技术的基本原理16-17
• 2.3.2 光伏电池最大功率点跟踪方法17-22
• 2.3.3 扰动观察法仿真22-23
• 2.4 本章小结23-25
• 第三章 光伏发电系统中变换器分析25-34
• 3.1 DC-DC变换器分析25-30
• 3.1.1 光伏系统中DC-DC变换器的特点25-26
• 3.1.2 Boost变换器26-30
• 3.2 光伏系统中的逆变器研究30-32
• 3.3 本章小结32-34
• 第四章 太阳能光伏发电系统的控制策略优化34-53
• 4.1 光伏并网系统的分类34-39
• 4.1.1 可调与不可调光伏并网发电系统34-35
• 4.1.2 光伏并网发电系统的电路结构分析35-37
• 4.1.3 集中式光伏发电系统37-38
• 4.1.4 分布式光伏发电系统38-39
• 4.2 改进的分布式光伏发电系统整体结构设计39-44
• 4.2.1 基于组群控制的方案设计39-43
• 4.2.2 故障分析43-44
• 4.3 基于组群控制的分布式光伏发电系统仿真分析44-51
• 4.3.1 光伏子系统在Simulink中的仿真分析44-46
• 4.3.2 开关控制模块的搭建与仿真46
• 4.3.3 基于组群控制的分布式光伏发电系统仿真分析46-51
• 4.4 本章小结51-53
• 第五章 结论和展望53-55
• 5.1 结论53
• 5.2 今后工作展望53-55
• 参考文献55-57
• 在读期间发表论文情况57-58
• 致谢58-60

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