由于我國所處的地理位置,儲量可觀的太陽能資源條件得天獨厚。發(fā)展可再生太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電技術,對于兌現(xiàn)節(jié)能減排的國際承諾、建設美麗中國至關重要。由于傳統(tǒng)比例積分并網(wǎng)控制技術受系統(tǒng)參數(shù)影響較大,當逆變系統(tǒng)受擾、交流電網(wǎng)電壓不平衡時并網(wǎng)逆變器輸出電流波形畸變率較大。有必要對電網(wǎng)適應性強、魯棒性能優(yōu)越的并網(wǎng)控制技術進行研究,完成分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤控制及并網(wǎng)逆變控制的設計后,對20MW分布式光伏發(fā)電站項目展開系統(tǒng)設計。本論文的主要研究內容如下:（1）基于所選擇的兩級式并網(wǎng)逆變器MPPT單環(huán)控制結構,研究一種能夠滿足系統(tǒng)運行可靠與穩(wěn)定性要求的改進可變步長電導增量MPPT控制算法。在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境下搭建含前級DC/DC變換器的分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)模型,在DC/DC變換環(huán)節(jié)實施改進電導增量法以追蹤光伏系統(tǒng)的最大輸出功率。（2）設計了基于超螺旋算法的二階滑�？刂撇呗砸詫崿F(xiàn)DC/AC逆變過程,該控制算法并網(wǎng)電流畸變率低,動態(tài)響應速度更快;在電網(wǎng)電壓不平衡時能夠消除并網(wǎng)電流的負序分量,保證并網(wǎng)電流的正弦化;該控制不需要鎖相環(huán),避免了電壓正負序分量的分解�；贛ATLA... 

【文章來源】：河北科技大學河北省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-4分布式光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)結構

河北科技大學碩士學位論文14與擾動觀測方法相比，基于功率預測電導增量法能夠消除光伏陣列在最大功率點處的功率振蕩和對于最大功率點的誤判，且實現(xiàn)過程相對簡單，控制更為可靠，當外界溫度、太陽輻照度發(fā)生較大變化時，依然能夠準確追蹤最大功率點[44]；與基于人工智能算法的最大功率跟蹤算法相比，基于功率預測電導增量法控制算法簡單，需要整定的控制參數(shù)少，且在最大功率尋優(yōu)的過程中對初值選取的要求較為寬松；綜合實際工程項目可靠性要求及經濟型原則，該控制方法的具體實現(xiàn)所選用傳感器、數(shù)字信號處理器等相關硬件的造價也相對合理。2.4仿真分析2.4.1光伏并網(wǎng)仿真系統(tǒng)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)結構如圖2-6所示，系統(tǒng)包括太陽能電池陣列、DC/DC變換器、DC/AC逆變器、公共交流電網(wǎng)、交流負載和變壓器等部件。每個太陽能電池陣列由64個光伏發(fā)電單元并聯(lián)組成，每個光伏發(fā)電單元由5個組件串聯(lián)而成，每個光伏組件的最大功率為315kW。DC/DC變換器采用最大功率跟蹤控制，使用電導增量法追蹤最大功率。DC/AC逆變器將500V直流電轉換成380V交流電。圖2-6光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)仿真結構2.4.2光伏電池MPPT仿真通過改變輻照度和溫度觀察對光伏發(fā)電系統(tǒng)功率的影響。光伏系統(tǒng)初始狀態(tài)輻照度為600W/m2，溫度為25℃，1s時輻照度由600W/m2變?yōu)?000W/m2，1.5s時輻照度由1000W/m2變?yōu)?00W/m2，輻照度變化如圖2-7(a)所示。2s時溫度由25℃變

第2章光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤控制15為40℃，2.5s時溫度恢復到25℃，溫度變化如圖2-7(b)所示。得到光伏系統(tǒng)發(fā)電功率的變化如圖2-7(c)所示，可以看出，光伏發(fā)電功率隨著輻照度的增強而增大，隨外界溫度的升高而減�。徊⑶蚁噍^于輻照度變化的情況，外界溫度變化時光伏系統(tǒng)發(fā)電功率的波動程度校00.511.522.538009001000700t/s輻照度/W/m2(a)輻照度t/s00.511.522.532025303540溫度/℃(b)溫度00.511.522.53100200300400500光伏功率Ppv/kWt/s(c)光伏發(fā)電功率圖2-7輻照度與溫度變化時光伏發(fā)電功率變化2.4.3光伏并網(wǎng)系統(tǒng)輸出特性設置光伏系統(tǒng)輻照度為600W/m2，溫度為25℃，光伏組件電壓如圖2-8所示，Boost電路輸出直流電壓如圖2-9所示�？梢钥闯觯@兩者電壓均能在較短時間達到穩(wěn)定。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國分布式可再生能源發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J]. 韓雪,任東明,胡潤青.  中國能源. 2019(06)
[2]基于電導增量法與改進粒子群算法混合控制的最大功率點跟蹤策略[J]. 徐建國,王海新,沈建新.  可再生能源. 2019(06)
[3]光伏系統(tǒng)功率跟蹤算法的仿真平臺設計及其實現(xiàn)[J]. 肖文波,余曉鵬.  現(xiàn)代電子技術. 2019(12)
[4]光伏并網(wǎng)逆變器控制策略研究[J]. 廖碧蓮,唐江琦,吳譽寰,高中林.  分布式能源. 2019(03)
[5]家庭并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)仿真研究與分析[J]. 喬永力,徐紅偉,孫堅.  電源技術. 2019(01)
[6]光伏MPPT拓撲電路與控制策略仿真研究[J]. 喬穎碩,周健,王波,葉金晶,黃勇亮.  電源技術. 2018(10)
[7]5kW單相非隔離逆變器的研制[J]. 劉玉芝,劉治聰,陳祖成,趙紹策.  河北科技大學學報. 2018(05)
[8]光伏LCL型并網(wǎng)逆變器的積分滑模容錯控制策略[J]. 游國棟,李繼生,侯勇,李鐵生,李丹,榮宏偉.  太陽能學報. 2018(04)
[9]基于功率預測的新型變步長電導增量法最大功率點跟蹤策略[J]. 盛四清,陳玉良.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2017(23)
[10]一種不平衡負載下直流微電網(wǎng)電壓脈動抑制方法[J]. 朱曉榮,張雨濛,荊樹志.  電工技術學報. 2018(15)

博士論文
[1]單相雙級光伏并網(wǎng)逆變器拓撲及其控制策略研究[D]. 劉江.華中科技大學 2019
[2]碲化鎘柔性太陽能電池的制備與性能研究[D]. 汪俊.吉林大學 2018

碩士論文
[1]分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)及并網(wǎng)研究[D]. 葛萬鵬.山東大學 2019
[2]小功率光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器控制技術的研究[D]. 劉向辰.蘭州理工大學 2018
[3]光伏DC/DC變換器最大功率跟蹤算法研究與設計[D]. 袁博.武漢理工大學 2015



本文編號：3533106