電網(wǎng)平衡及非平衡下光伏微網(wǎng)控制策略研究
本文關(guān)鍵詞:電網(wǎng)平衡及非平衡下光伏微網(wǎng)控制策略研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:當(dāng)今,隨著環(huán)境污染嚴(yán)重和能源缺乏加劇,分布式光伏發(fā)電技術(shù)因其易于安裝、靈活運行等優(yōu)點,越來越被廣泛應(yīng)用。光伏發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵是光伏逆變器的控制策略。本文主要研究兩方面內(nèi)容:光伏逆變器在電網(wǎng)電壓平衡狀態(tài)下和不平衡狀態(tài)下的控制。首先介紹了光伏發(fā)電的背景、國內(nèi)外光伏發(fā)電的現(xiàn)狀以及光伏逆變器在電網(wǎng)電壓平衡和不平衡情況下控制策略的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。推導(dǎo)了光伏電池的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)數(shù)學(xué)模型建立了光伏陣列仿真模型,分析了光陣列輸出特性,介紹了幾種常見的最大功率控制方法(MPPT),提出一種基于人工魚群算法的MPPT控制方法。然后建立光伏逆變器電網(wǎng)電壓平衡時的數(shù)學(xué)模型,選擇濾波器的方法,光伏逆變器并網(wǎng)時的PQ控制策略,離網(wǎng)時的下垂(Droop)控制策略,建立各自策略的數(shù)學(xué)模型。將各自控制策略在MATLAB/Simulink仿真平臺中作詳細(xì)的仿真,驗證了各自控制策略的優(yōu)異性。介紹了電網(wǎng)電壓不平衡、不平衡度的定義,建立了光伏逆變器不平衡時的數(shù)學(xué)模型以及鎖相技術(shù),采用DSOGI-PLL控制技術(shù)作為本文鎖相方法,對該鎖相技術(shù)進(jìn)行仿真驗證。介紹光伏逆變器在電網(wǎng)電壓不平衡時的瞬時功率理論,通過該理論可以看出電網(wǎng)電壓不平衡時造成光伏逆變器功率產(chǎn)生波動,光伏陣列直流側(cè)電壓產(chǎn)生波動。針對不衡時造成的影響,分析了光伏逆變器在電網(wǎng)電壓不平衡時,在靜止坐標(biāo)系下、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下以及自然坐標(biāo)系下的控制方法,分析了各自優(yōu)缺點,最后采用一種比較容易控制的電壓電流雙閉環(huán)前饋解耦控制策略,分析了如何提取電壓電流正負(fù)序分量,最后在MATLAB/Simulink仿真平臺中仿真驗證了光伏逆變器在電網(wǎng)電壓不平衡時的控制策略。
【關(guān)鍵詞】:光伏發(fā)電 平衡控制策略 DSOGI-PLL 不平衡控制策略
【學(xué)位授予單位】:安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM615;TM464
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-12
- 1 緒論12-18
- 1.1 課題背景及研究意義12-15
- 1.1.1 課題背景12-14
- 1.1.2 課題意義14-15
- 1.2 光伏微網(wǎng)控制策略國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
- 1.2.1 光伏微網(wǎng)控制策略國內(nèi)研究現(xiàn)狀15
- 1.2.2 光伏微網(wǎng)控制策略國外研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3 本文研究內(nèi)容16-18
- 2 光伏發(fā)電微電源建模與最大功率控制研究18-34
- 2.1 光伏電池特性18-20
- 2.2 光伏電池伏安特性20-24
- 2.2.1 光伏電池陣列模型20-22
- 2.2.2 光伏電池陣列輸出仿真特性分析22-24
- 2.3 基于升壓電路的MPPT光伏陣列發(fā)電的控制技術(shù)24-29
- 2.3.1 最大功率跟蹤控制(MPPT)24-25
- 2.3.2 開路電壓法25-26
- 2.3.3 短路電流法26
- 2.3.4 人工魚群算法(AFSA)26-29
- 2.4 DC/DC升壓電路工作原理29-33
- 2.5 本章小結(jié)33-34
- 3 分布式光伏逆變器三相電網(wǎng)電壓平衡時控制策略34-54
- 3.1 光伏逆變器的數(shù)學(xué)模型34-37
- 3.1.1 三相電壓源型光伏逆變器濾波電路及參數(shù)的選擇34-37
- 3.2 電網(wǎng)電壓平衡時并網(wǎng)控制策略37-44
- 3.2.1 PQ控制37-41
- 3.2.2 光伏逆變器采用PQ策略仿真分析41-44
- 3.3 電網(wǎng)電壓平衡時離網(wǎng)控制策略44-53
- 3.4 本章小結(jié)53-54
- 4 分布式光伏逆變器在電網(wǎng)電壓不平衡時的控制策略54-78
- 4.1 分布式光伏逆變器在電網(wǎng)電壓不平衡時的數(shù)學(xué)模型54-57
- 4.1.1 電網(wǎng)電壓不平衡定義54-55
- 4.1.2 三相電網(wǎng)電壓不平衡時數(shù)學(xué)模型55-57
- 4.2 電網(wǎng)電壓不平衡時的三相鎖相環(huán)技術(shù)57-64
- 4.2.1 傳統(tǒng)的三相鎖相環(huán)技術(shù)57-60
- 4.2.2 改進(jìn)的三相鎖相環(huán)技術(shù)60-64
- 4.3 分布式光伏發(fā)電在電網(wǎng)電壓不平衡時的瞬時功率理論64-70
- 4.4 三相電壓不平衡光伏逆變器控制策略70-75
- 4.5 三相電壓不平衡光伏逆變器控制策略仿真75-77
- 4.6 本章小結(jié)77-78
- 5 總結(jié)與展望78-80
- 5.1 總結(jié)78
- 5.2 展望78-80
- 參考文獻(xiàn)80-84
- 致謝84-86
- 作者簡介及讀研期間主要科研成果86
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