单相光伏并网系统的研究

【摘要】： 随着煤炭、石油和天然气等化石燃料的迅速消耗,世界各国都在积极寻找和开发新的、清洁、安全可靠的可再生能源。太阳能作为一种无污染、取之不竭的能源越来越受到青睐。光伏并网发电系统的研究已成为太阳能发电系统研究的主流。本文对单相光伏并网发电系统进行研究,主要工作为: 1.分析了光伏并网发电系统的不同主电路拓扑结构及其优缺点,在此基础上选用了一种两级电路拓扑。DC-DC采用Boost变换电路,逆变器采用全桥逆变。 2.给出了基于DSP控制的光伏发电系统的整体设计,包括MPPT控制和逆变器并网控制两部分,并给出控制系统具体工作流程。 3.综合分析各种MPPT控制方法优缺点的基础上,提出模糊PID控制法,给出具体的算法实现,并进行MATALAB仿真,仿真结果验证该方法快速、平稳有效。 4.研究光伏并网系统的控制策略,通过对各种控制方法的对比分析,提出基于DSP实现的数字无差拍控制,并给出具体算法实现及软件流程;同时,介绍同步锁相的必要性、原理,并给出基于DSP实现的数字锁相环具体算法实现和软件流程。 5.介绍了孤岛效应的定义、危害及相关标准。给出常用的有源检测和无源检测方法,并分析其优缺点。在此基础上,提出一种简单易行的主动型孤岛效应检测方式,分析其可行性,并进行仿真,验证其有效性。 【关键词】：光伏并网 最大功率跟踪 Boost变换 逆变器 电流跟踪控制 孤岛效应
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 绪论11-17
• 1.1 本课题的背景及意义11-12
• 1.2 太阳能光伏发电现状及前景12-14
• 1.3 太阳能光伏井网发电系统介绍14-16
• 1.4 本课题所做的工作16-17
• 2 单相光伏并网系统的设计17-24
• 2.1 系统的主电路拓扑结构17-20
• 2.2 单相光伏井网系统的整体设计20-23
• 2.3 小结23-24
• 3 光伏电池的输出特性及MPPT控制24-42
• 3.1 光伏电池的原理及分类24-25
• 3.2 光伏电池的输出特性25-30
• 3.3 常用的MPPT控制方法30-35
• 3.4 模糊参数自校正PID控制法的设计及仿真35-41
• 3.5 本章小结41-42
• 4 单相光伏并网系统的控制策略42-56
• 4.1 光伏并网逆变器控制策略整体设计42-43
• 4.2 光伏并网系统逆变器电流控制方法43-45
• 4.3 基于DSP的数字无差拍电流控制实现45-47
• 4.4 基于DSP的数字软件锁相控制47-51
• 4.5 系统Matlab仿真51-55
• 4.6 小结55-56
• 5 光伏并网系统孤岛效应研究56-65
• 5.1 孤岛效应及危害56
• 5.2 孤岛效应通行国际标准56-57
• 5.3 光伏发电系统孤岛检测方法57-60
• 5.4 系统孤岛效应检测方案及仿真60-64
• 5.5 小结64-65
• 6 总结与展望65-66
• 致谢66-67
• 攻读硕士学位期间发表的论文67-68
• 参考文献68-70

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