首页 > 学术论文

小功率光伏并网发电系统控制策略研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 04:20:44
热度:

小功率光伏并网发电系统控制策略研究【摘要】:相对于其他绿色能源来说,光伏并网发电可以将太阳能方便地转换成电能并入电网提供给用户使用,于是在电能广泛应用的今天,对光伏并网发电技术的研

【摘要】:相对于其他绿色能源来说,光伏并网发电可以将太阳能方便地转换成电能并入电网提供给用户使用,于是在电能广泛应用的今天,对光伏并网发电技术的研究具有重要意义。 光伏并网逆变控制和最大功率点跟踪控制(MPPT)是光伏并网发电系统的两大核心部分。在光伏并网控制方面本文采用了改进的固定频率SPWM电流控制策略,在电流跟踪内环控制的基础上加了一个外环电压前馈控制。分析了系统的控制模型后,使用MATLAB进行了系统仿真实验,结果证明系统较好地实现了并网逆变器的单位功率因数正弦电流输出控制。 在最大功率点跟踪方面,根据太阳能电池的模型及输出特性,提出了一种新的最大功率点跟踪法,取代传统的跟踪太阳能光伏阵列电压电流双参数法,而采用跟踪系统逆变器输出电流单参数法来实现MPPT控制。然后重点论述了本文设计的基于两级式变换结构的光伏并网系统的MPPT实现过程,同时对控制方案进行了仿真,验证了本方案的正确性和可行性。本文提出的方法是基于单参数控制,因而避免了复杂的运算,简化了最大功率点跟踪器,具有较强的通用性。 针对上述分析与研究,对系统进行了设计。根据光伏系统的整体控制方案,给出了系统主电路结构及参数选择,设计制作了基于DSP芯片TMS320F2407A控制的700W光伏并网发电样机。通过具体的实验,验证了该系统很好地实现了本文提出的控制方案所应完成的各项功能,为以后的研究工作建立了重要的基础。 【关键词】:太阳能 光伏并网 逆变器 最大功率点跟踪
【学位授予单位】:河南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TM615
【目录】:
  • 致谢4-5
  • 摘要5-6
  • Abstract6-7
  • 目录7-10
  • 1 绪论10-18
  • 1.1 课题研究背景及意义10-11
  • 1.2 光伏发电的发展和现状11-13
  • 1.2.1 国外光伏发电概况11-12
  • 1.2.2 我国光伏发电概况12-13
  • 1.3 太阳能光伏并网发电系统13-16
  • 1.3.1 光伏并网发电系统组成14-15
  • 1.3.2 光伏并网发电系统的优缺点15
  • 1.3.3 光伏并网发电系统关键技术15-16
  • 1.4 本论文主要研究的内容16-18
  • 2 单相并网逆变系统工作原理和控制策略分析18-36
  • 2.1 光伏并网系统逆变器拓扑结构18-20
  • 2.2 系统工作原理20-22
  • 2.2.1 前级升压变换器的工作原理20-21
  • 2.2.2 后级单相全桥逆变器的工作原理21-22
  • 2.3 单相光伏并网逆变器的控制策略22-28
  • 2.3.1 并网逆变器的控制目标22
  • 2.3.2 并网逆变器的控制方式22-25
  • 2.3.3 并网逆变器的控制策略研究25-28
  • 2.4 单相光伏并网逆变器数学建模与仿真28-34
  • 2.4.1 单相电流型并网逆变器的模型分析28-31
  • 2.4.2 仿真结果分析31-34
  • 2.5 本章小结34-36
  • 3 最大功率点跟踪控制策略的研究36-60
  • 3.1 最大功率点跟踪控制的必要性36-39
  • 3.1.1 太阳能电池等效电路36-37
  • 3.1.2 输出特性分析37-39
  • 3.2 已有最大功率点跟踪方法比较分析39-45
  • 3.3 基于两级式变换结构的单参数最大功率跟踪方法45-50
  • 3.4 最大功率点跟踪控制的建模与仿真50-58
  • 3.4.1 太阳能光伏阵列建模50-52
  • 3.4.2 DC-DC 变换器状态空间建模52-55
  • 3.4.3 系统建模55-56
  • 3.4.4 最大功率点跟踪控制的MATLAB 仿真56-58
  • 3.5 本章小结58-60
  • 4 单相光伏并网发电系统的设计60-72
  • 4.1 系统性能指标60
  • 4.2 系统的总体设计和主电路参数设计60-62
  • 4.3 系统硬件设计62-65
  • 4.3.1 微处理器的选择62-63
  • 4.3.2 主控单元的硬件结构及组成63-65
  • 4.4 系统软件设计65-71
  • 4.4.1 系统主程序流程图67-68
  • 4.4.2 定时器中断子程序68
  • 4.4.3 并网同步的控制实现68-70
  • 4.4.4 PWM 脉冲发生子程序流程图70-71
  • 4.4.5 控制系统软件抗干扰措施71
  • 4.5 本章小结71-72
  • 5 实验结果分析72-78
  • 5.1 太阳能电池板特性实验曲线72-73
  • 5.2 稳态工作下的实验波形73-75
  • 5.3 最大功率实验结果75-76
  • 5.4 本章小结76-78
  • 6 总结与后期工作78-80
  • 6.1 全文总结78
  • 6.2 后期工作78-80
  • 参考文献80-84
  • 附录84-85
  • 作者简历85-86
  • 学位论文数据集86


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

光伏并网发电应用系统的研究    申甜甜

多能互补独立电力系统控制策略及动态仿真分析    孟涛

太阳能电池参数的数值提取方法    黎明,姬成周,厉旭东,王玉亭,张志文,于元,赵玉文

我国太阳能光伏产业的发展机遇与战略对策    沈辉;舒碧芬;闻立时;

Renewable Energies, Present & Future    X. S. Cai

光伏并网发电系统中的最大功率跟踪控制    汪海宁;苏建徽;丁明;

电压型PWM并网逆变器    夏小荣;陈辉明;蒋大鹏;

基于DSP的光伏并网发电系统数字锁相技术    蒋燕君;张超;何湘宁;

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

硅太阳电池工程用数学模型参数的优化设计    吴忠军;刘国海;廖志凌;

最大功率跟踪控制在光伏系统中的应用    赵庚申,王庆章

独立光伏电站系统的仿真与优化设计    茆美琴,曹仁贤,何慧若

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

FPGA应用技术及在电力系统中的应用前景    张志杰,叶海峰,汪翔

MATLAB/Simulink在《电力电子技术》教学研究中的应用    吴剑威;唐立新;

关于单片机升级到DSP可行性的探讨    李小强,魏里

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;

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;

利用PSPICE仿真分析PWM控制电路    赵涛,姜卫东

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

中低温地热发电系统的研究与应用    骆超;马伟斌;龚宇烈;

琅琊山电站机组变频启动时转子位置计算的介绍    汪卫平;

基于LQ最优控制策略的交流混合磁轴承控制系统研究    陈艳;吴熙;王亦红;陆静;朱熀秋;

两轮自平衡机器人设计及LQ控制    阮晓钢;刘江;狄海江;李欣源;

基于OIF-Elman网络的光伏电源最大功率点跟踪方法研究    苏刚;龚威;潘雷;高瑞;王贝贝;

基于PLC控制的PWM调节电容型SVC的研究    韩琳;李士杰;方科;张进;

交流混合磁轴承变刚度系数分析与控制系统研究    张维煜;阮颖;嵇尚华;孙晓东;朱熀秋;

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;

基于LonWorks的新型风机控制器    唐鹏辉;张云贵;王丽娜;

基于STC89C52单片机PWM调速控制系统的硬件设计    刘紫晶;

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

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

城市能源战略储备系统研究    秦青林

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

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

超冶金级硅的制备研究    于站良

基于磁开关和带状线的长脉冲、超低阻抗脉冲发生器及其相关技术研究    杨实

变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究    张红娟

大型风电机组变桨距控制策略研究    王哲

基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究    汪鹏飞

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

继电保护测试仪检定装置的研究与实现    王磊

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

太阳能光伏发电单相并网逆变器研究    李本元

基于ARM的SVG型低压无功补偿控制器的研究    张永臣

改善永磁接触器动态分断过程的方法研究    张钢岭

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

高压带电作业机器人运动控制系统的研究与实现    王公旺

氧化物半导体的湿化学法制备    贾红

主动电流扰动法在并网发电系统孤岛检测中的应用    张纯江;郭忠南;孟慧英;刘炜;

微网中分布式电源逆变器的多环反馈控制策略    王成山;肖朝霞;王守相;

DSP控制SPWM全桥逆变器直流偏磁的研究    李剑;康勇;陈坚;

高频链逆变技术发展综述    孙向东;钟彦儒;

基于DSP控制的三相光伏并网逆变器设计    张强;张兴;谢震;程显忠;曹仁贤;

瞬时功率控制在三相PWM整流中的应用    徐小品,黄进,杨家强

基于电力线通信的并联UPS逆变器的均流控制    段善旭,陈坚,冯锋,陈君杰

微电网研究综述    鲁宗相;王彩霞;闵勇;周双喜;吕金祥;王云波;

微网综合控制与分析    王成山;肖朝霞;王守相;

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;

光伏建筑一体化计算机辅助设计系统开发    徐建国

风水互补微电网的优化运行研究    尚志娟

独立运行风光储互补发电系统优化设计研究    李品

风光互补发电控制系统中的短期功率预测研究    段彬

储能技术在微网中的应用研究    冯光

分布式发电系统孤岛效应的研究    姚丹

独立光伏发电系统及其MPPT的研究    王厦楠

风光柴互补发电监控系统的研究    张会波

大功率风光互补独立供电系统设计与实现    江国强

微电网中光伏发电动态特性研究    闫立伟

光伏发电系统最大发电量的研究    刘伟铭

新型高效率发电技术─燃料电池的发展现状和开发动向    阿布里提.阿布都拉,小宫山宏

继续努力发展电工电能新技术——电工所工作回顾与展望    严陆光

一种新的基于DSP的高精度UPS锁相技术    马学军,陈息坤,康勇

西藏双湖25kW光伏电站交流配电系统的设计与实施    孙广生

我国风力与太阳能发电的发展与展望    严陆光

三相四臂对逆变电源控制方法的研究    孙进,侯振义,苏彦民

并网运行PWM逆变器的控制方式    陈国呈,孙承波,周勤利

三相四桥臂逆变器的空间相量调制技术    刘凤君;

太阳能发电综合应用系统    赵争鸣;刘建政;孟硕;孙晓瑛;吴理博;王键;

基于DSP带同步锁相的逆变器控制    林征宇,吴建德,何湘宁

太阳能光伏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;

太阳能光伏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太阳能光伏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太阳能光伏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

光伏并网发电系统监测与控制的综合研究    马云龙

光伏并网发电系统有功无功综合控制研究    钟旭

基于包含度推理的光伏并网发电量预测研究    王少义

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

光伏并网发电系统孤岛检测算法研究    黎璋霞

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