本文關鍵詞： 可再生能源 母線電壓 逆變控制 孤島檢測　出處：《福州大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著社會的高速發(fā)展,對能源的需求量也越來越大。當前使用的主體能源仍是傳統(tǒng)的非可再生能源,在開發(fā)使用中會面臨能源短缺和一系列環(huán)境污染問題。建筑能耗是我國能源消耗的的大戶,并且呈不斷上升趨勢,成為節(jié)能減排的工作重點之一。大力發(fā)展太陽能、風能等新等清潔可再生能源是應對能源短缺和環(huán)境問題的必然途徑。但是在小區(qū)中,風力資源會相對匱乏�，F(xiàn)代小區(qū)中多為高層建筑,電梯的能耗占據(jù)相當大比重,將電梯發(fā)電狀態(tài)時產生再生能源用于負載或并入電網,可大大降低建筑能耗,節(jié)約電能。本文是將光伏電能和電梯再生電能一起作為電源在小區(qū)的應用,以實現(xiàn)節(jié)能減排。本文介紹了可再生能源的利用現(xiàn)狀,確定小區(qū)可再生能源采用直流微電網的結構進行供電。建立光伏電池的數(shù)學模型并分析其外特性,鉛酸蓄電池的工作原理并建立其數(shù)學模型,介紹電梯再生發(fā)電的原理,并對再生發(fā)電功率進行了分析與推導。運用仿真軟件Matlab/Simulink建立系統(tǒng)的仿真模型,著重對光伏電池最大功率追蹤的控制策略進行了仿真和分析,改進傳統(tǒng)的控制算法,提出步長自調整實現(xiàn)追蹤的快速性,同時有效減小最大功率點的震蕩,提高了太陽能的利用率。運用功率平抑的控制策略使母線電壓具有良好的穩(wěn)定性能,提高了供電的可靠性。電梯再生電能與光伏電能一起作為電源應用,充分利用電梯再生能源的同時節(jié)約了電梯的再生能耗與降溫裝置。建立了并網與獨立雙模式的逆變器數(shù)學模型,基于SVPWM調制技術,設計了重復控制策略,使系統(tǒng)具有較好動、靜態(tài)特性,同時有效改善了逆變器輸出波形的質量。介紹了孤島檢測原理和檢測時出現(xiàn)的盲區(qū)問題,在正負半周期頻率擾動法的基礎上改進了孤島檢測方法,提高了孤島檢測的可靠性,減小了檢測盲區(qū),并且有效減小了由于正負半周期頻率擾動對電能質量的影響。本文最后介紹以數(shù)字信號處理器(DSP) TMS320F2812為核心的控制系統(tǒng)硬軟件的初步設計。
[Abstract]:With the rapid development of society, the demand for energy is increasing. In the development and use of energy will face a series of energy shortages and a series of environmental pollution problems. Building energy consumption is the major energy consumption in China, and is on the rise, becoming one of the key points of energy conservation and emission reduction. New clean and renewable energy sources, such as wind energy, are an inevitable way to deal with energy shortages and environmental problems. But in the residential areas, wind resources will be relatively scarce. In modern residential areas, most of them are high-rise buildings, and the energy consumption of elevators accounts for a large proportion. It can greatly reduce the building energy consumption and save the electric energy by using the renewable energy generated in the state of elevator power generation to load or be incorporated into the power grid. This paper uses photovoltaic power and elevator regenerated energy as the power supply in the residential area. In order to realize energy saving and emission reduction, this paper introduces the present situation of renewable energy utilization, determines that the renewable energy in residential area is supplied by the structure of DC microgrid, establishes the mathematical model of photovoltaic cell and analyzes its external characteristics. The working principle and mathematical model of lead-acid battery are established. The principle of regenerative power generation by elevator is introduced, and the power of regenerative generation is analyzed and deduced. The simulation model of the system is established by using the simulation software Matlab/Simulink. The control strategy of maximum power tracking for photovoltaic cells is simulated and analyzed, the traditional control algorithm is improved, and the speed of tracking is proposed by self-adjusting step size, and the oscillation of maximum power point is effectively reduced. The utilization rate of solar energy is improved, the bus voltage is stable and the reliability of power supply is improved by using the control strategy of power leveling, the regenerated electric energy of elevator is used as the power supply together with the photovoltaic power. The mathematical model of grid-connected and independent dual-mode inverter is established, and the repetitive control strategy is designed based on SVPWM modulation technology, which makes the system more active. At the same time, the static characteristics and the quality of inverter output waveform are improved effectively. The principle of islanding detection and the blind spot problem in detection are introduced. The islanding detection method is improved on the basis of positive and negative half-period frequency perturbation method. The reliability of islanding detection is improved, and the blind area of detection is reduced. The influence of positive and negative semi-periodic frequency disturbances on power quality is reduced effectively. Finally, the hardware and software design of the control system based on DSP TMS320F2812 is introduced.
【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM615

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本文編號：1524656