【摘要】：21世紀全球面臨著愈加嚴重的能源危機和環(huán)境污染,尋求可替代性的清潔新能源成為可持續(xù)發(fā)展的當務之急,而太陽能發(fā)電作為太陽能應用的主流方向以其無污染、可再生受到了全球各國的廣泛關注。本文以光伏并網(wǎng)逆變器作為研究基礎,目的是為了提高并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率和電網(wǎng)的電能質量,研究內容包括最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制、并網(wǎng)控制和并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的諧波治理。首先,介紹光伏發(fā)電系統(tǒng)的結構組成,在分析并網(wǎng)逆變器的拓撲結構和控制方式的基礎之上,選取兩級式非隔離拓撲結構作為本文的研究對象。在光伏電池等效數(shù)學模型的基礎之上仿真模擬不同環(huán)境下光伏電池的輸出特性。針對光伏電池的非線性輸出特性,通過分析常用的MPPT控制方法的工作原理及優(yōu)缺點,在模糊控制的基礎上提出一種模糊PID控制應用到MPPT控制中,仿真結果表明該方法的控制效果更加精確、穩(wěn)定。其次,針對單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中電網(wǎng)電壓擾動的問題,采用基于電網(wǎng)電壓前饋的雙閉環(huán)控制實現(xiàn)向電網(wǎng)輸送高質量電能的目的;并在此基礎上對三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進行主電路和數(shù)學建模分析,提出基于同步旋轉坐標的雙閉環(huán)PI控制和基于兩相靜止坐標的準比例諧振控制用于實現(xiàn)并網(wǎng)目的;重點研究空間矢量脈沖寬度調制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)在三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的實現(xiàn),并對以上控制策略進行仿真分析。最后,通過對比光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和有源電力濾波器(Active Power Filter,APF)的工作原理,結合二者的優(yōu)缺點,提出將APF應用到光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中,重點研究新系統(tǒng)的諧波檢測方法和指令合成方法,最終仿真結果表明,該系統(tǒng)既可以向電網(wǎng)輸出有功功率,又可作為APF實現(xiàn)諧波治理,同時驗證系統(tǒng)結構、參數(shù)設計和控制策略的可行性與正確性。
【圖文】：

圖 1.1 世界太陽能發(fā)電裝機總容量及增長情況業(yè)的發(fā)展用的單晶硅太陽能電池在貝爾實驗室被制化為電能的實用光伏發(fā)電技術的誕生[7]。研主要在太空領域，直到 70 年代才將第一批。從 1980 年開始，，美國、日本、意大利和

2 章 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類及其應用系統(tǒng)的分類統(tǒng)作為一種新型的發(fā)電形式，按供電方式的不同分為發(fā)電系統(tǒng)電系統(tǒng)的組成結構框圖如圖 2.1 所示，該系統(tǒng)不與我陣列、控制器、儲能環(huán)節(jié)、逆變器和負載組成[33]。其量來源，是通過光伏電池多次的串并聯(lián)組成的。儲能是不可或缺的，通常使用的是蓄電池或者超級電容，光伏陣列的輸出功率大于負載用電量時，此時將多余中；二是當光伏陣列的輸出功率小于負載用電量時，充到系統(tǒng)中，供負載使用。控制器一般由充、放電電路系統(tǒng)的主要應用形式有光伏水泵、光伏汽車、太陽能立電源等[33,34]。
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM615

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本文編號：2548212