為了減緩各種傳統(tǒng)能源的使用對氣候變化的影響,各種清潔能源開始得到廣泛的開發(fā)利用。其中太陽能是一種取之不盡用之不竭的清潔能源,而光伏并網(wǎng)發(fā)電就是一種最普遍的太陽能利用形式,所以本文主要研究光伏并網(wǎng)發(fā)電過程中的相關技術問題。傳統(tǒng)基于單二極管的_sR和R_s-R_p光伏組件模型在溫度變化、低光照條件下性能較差,且沒有考慮二極管的復合損耗。后來提出的雙二極管光伏組件模型雖然能克服上述缺點,但計算量極大。本文提出一種新型雙二極管光伏組件模型,通過理論分析確定了一部分參數(shù)的取值,并對相應參數(shù)的計算方程進行簡化,從而減少了需要計算的參數(shù)和計算量。并提出了一種迭代算法對模型中相應的參數(shù)進行計算,進一步提高了計算速度。然后以此光伏組件模型為基礎建立了一種能反應局部陰影狀態(tài)的光伏陣列仿真器模型,為后續(xù)研究提供了方便。局部陰影條件下,光伏陣列的P-V曲線變?yōu)槎喾逯?傳統(tǒng)的最大功率點追蹤算法會失效。本文在仔細研究光伏陣列輸出特性曲線的基礎上,提出了一種全局最大功率點追蹤算法。該算法針對均勻光照和局部陰影這兩種情況分別設計了各自的最大功率點追蹤算法。首先基于光伏組件所并聯(lián)旁路二極管的電壓變化特性,提出了一種光照情況判斷手段,用來決定使用何種算法。均勻光照條件下的算法通過提出的恒壓法和查表法來定位最大功率點。局部陰影條件下的算法首先通過提出的占空比公式,將DC-DC變換器的工作點定位到幾個局部峰值點附近,在比較這幾個局部峰值點的大小后定位到全局最大功率點附近,避免了傳統(tǒng)算法在定位到全局最大功率點附近時的掃描過程,極大的減小了算法的執(zhí)行時間,然后在全局最大功率點附近使用擾動觀察法實現(xiàn)精確定位。為了實現(xiàn)并網(wǎng)同步控制,將LCL型三相并網(wǎng)逆變系統(tǒng)變換到dq坐標系下進行研究,并針對該三相逆變系統(tǒng)在dq坐標系下的耦合問題,提出了一種耦合量前饋的解耦策略,從而建立了精確的系統(tǒng)模型。分析解耦后的系統(tǒng)模型,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)還存在諧振問題,為了解決該問題并實現(xiàn)并網(wǎng)同步控制,便提出了電流雙閉環(huán)的控制策略。最后搭建了一個額定功率為10kW的光伏并網(wǎng)系統(tǒng),并將相應的控制算法在該平臺上進行驗證,實驗結果顯示該系統(tǒng)實現(xiàn)了并網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓的同步控制,且并網(wǎng)電流的THD符合并網(wǎng)要求。
【學位單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM615;TM464
【部分圖文】：

提出了一個能反應局部陰影情況的光伏陣列仿真器。圖 2-8 為該仿真器的內(nèi)部結構，共由四組光伏陣列 A、B、C、D 構成，每組光伏陣列的組成結構相同，各組光伏陣列的光照強度、溫度高低、有無旁路二極管等可以自由調(diào)節(jié)。圖 2-8 光伏陣列仿真器圖 2-9 展示了 A 組光伏陣列的 matlab 模型組成。

圖 2-9A 組光伏陣列內(nèi)部結構A 組光伏陣列模型以式(2.10)為基礎并添加了 f(u)函數(shù)，該函數(shù)用來反應光伏陣列個組件兩端所并聯(lián)旁路二極管的影響，如圖 2-10 所示。因為在局部陰影條件下，光列中部分光伏組件將會變?yōu)橐粋�消耗能量的負載并產(chǎn)生熱斑效應，其輸出電流小于光伏組件的電流[19-21]。為了使光伏陣列能夠正常工作，就在每個組件的周圍并聯(lián)一路二極管，讓正常工作組件的電流從該二極管中流過。

江南大學碩士學位論文，雙二極管光伏組件模型的電流-電壓、功率-電壓曲線始終和實組件模型的電流-電壓、功率-電壓曲線與實驗數(shù)據(jù)偏差較大。2)最低的 Voc附近， 模型的仿真曲線和實驗數(shù)據(jù)分離的最型在低光照條件下的精確性的確會進一步惡化。

【參考文獻】

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本文編號：2808189