基于单周控制的有源滤波器在光伏并网发电中的应用

【摘要】：进入21世纪后,人类社会正面临严重的能源问题和污染问题。光伏发电逐渐成为能源研究的热点。而根据电力供应的实际情况,光伏并网发电方式也必然成为光伏发电的新趋势。在光伏并网发电系统中,交流侧并网滤波器的设计非常重要。滤波器分为无源滤波器跟有源滤波器。传统的滤波用的是LC滤波器。相比于LC滤波器,有源滤波器有很多优点,或许在不久的将来有源滤波器会取代LC滤波器。有源滤波器的基本思想是向交流电源注入谐波电流以减少电源中的谐波。 本文主要对基于单周控制的有源滤波器在光伏并网发电中的应用进行了深入的研究,主要的做的研究工作如下: 首先,对光伏发电系统和有源滤波器的背景结构等进行了深入的分析,着重分析了有源滤波器的原理,以及引入有源滤波器的意义。 其次,介绍有源滤波器的控制方法,通过对比选择了单周控制的控制方法,详细阐述了单周控制的原理,基于对其数学模型的分析计算,设计了实现基于单周控制的单相和三相的有源滤波器的电路,运用MATLAB/Simulink仿真软件实现了对电路的仿真,取得了良好的滤波效果。 第三,光伏并网发电系统中,并网控制策略和滤波器直接影响电流质量。选择合适的并网控制策略也是非常重要的,本文在分析了并网控制策略的基础上选择了PI控制。将基于单周控制的有源滤波器引入了光伏并网发电系统中,并对其进行仿真,结果表明基于单周控制的有源滤波器能够有效地补偿因为光伏发电系统并网引起的谐波。 【关键词】：光伏并网系统 谐波 有源滤波器 单周控制 PI控制
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TN713.8;TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-17
• 1.1 引言7
• 1.2 光伏发电国内外现状7-8
• 1.3 光伏发电系统8-13
• 1.3.1 光伏系统的特点、分类及其组成8-11
• 1.3.2 光伏发电系统的主要组成部分11-12
• 1.3.3 光伏发电系统的主要技术要求12
• 1.3.4 光伏并网发电技术的发展前景和发展障碍分析12-13
• 1.4 有源滤波器在光伏并网中的应用13-16
• 1.5 本文的主要研究内容和创新点16-17
• 第二章 有源电力滤波器的基本原理及类型17-22
• 2.1 有源电力滤波器的基本原理17-18
• 2.2 有源滤波器的类型18-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第三章 单周控制技术的原理22-30
• 3.1 引言22-23
• 3.2 单周控制的基本原理23-26
• 3.2.1 单周控制的理论23-24
• 3.2.2 单周控制开关的实现24-26
• 3.3 单周控制原理推广26-29
• 3.4 本章小结29-30
• 第四章 单周控制在有源滤波器中的应用30-47
• 4.1 引言30
• 4.2 单周控制在单相并联型APF 中的应用30-38
• 4.2.1 单相并联型APF 的主电路的研究和计算30-32
• 4.2.2 单相并联型APF 的单周控制方程的计算和推导32-33
• 4.2.3 单相并联型APF 的单周控制模型的建立33-35
• 4.2.4 单相并联型APF 的单周控制模型的仿真35-38
• 4.3 单周控制在三相三线制APF 中的应用38-46
• 4.3.1 三相三线制APF 的主电路分析38-41
• 4.3.2 三相三线制有源滤波器的单周控制方程的推导41-42
• 4.3.3 三相三线制有源滤波器的单周控制器的建立42-44
• 4.3.4 基于单周控制的三相三线制有源滤波器模型的仿真44-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第五章 基于单周控制的有源滤波器在光伏并网中的应用47-58
• 5.1 引言47
• 5.2 光伏并网控制技术47-56
• 5.2.1 并网逆变器数学模型47-50
• 5.2.2 并网逆变器电流控制方法50-56
• 5.3 应用单周控制的有源滤波器的光伏并网系统的仿真56-58
• 第六章 总结与展望58-60
• 6.1 总结58
• 6.2 展望58-60
• 参考文献60-64
• 发表论文和科研情况说明64-65
• 致谢65

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