本文關(guān)鍵詞：分布式光伏并網(wǎng)無功電壓控制研究

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【摘要】：進(jìn)入二十一世紀(jì)以來,由于傳統(tǒng)石化能源的枯竭以及環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,怎樣合理開發(fā)和有效的利用綠色能源已經(jīng)成為全世界迫在眉睫的重要課題。太陽能資源具有資源豐富、清潔無污染等優(yōu)點(diǎn),越來越受到世界各國人們的重視。光伏發(fā)電作為利用太陽能的有效途徑,隨著并網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,光伏并網(wǎng)發(fā)電的規(guī)模越來越大,對(duì)電網(wǎng)造成了很多不良影響。本文以兩級(jí)式三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象,深入研究了其在電網(wǎng)電壓正常及電網(wǎng)電壓跌落運(yùn)行狀態(tài)下的無功電壓控制策略。首先,根據(jù)光伏電池的數(shù)學(xué)模型,在軟件MTALAB/Simulink中搭建了光伏電池仿真模型,仿真分析了其輸出特性。簡要介紹了幾種最大功率點(diǎn)跟蹤方法,并對(duì)本文采用的擾動(dòng)觀察法進(jìn)行了仿真。分析了三相光伏并網(wǎng)逆變器的工作原理,建立了逆變器在dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上,通過dq變換實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器輸出有功無功的解耦控制。分析了逆變器輸出無功功率理論的原理以及光伏系統(tǒng)無功出力的約束條件,探討了當(dāng)光伏系統(tǒng)輸出有功功率變化對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)電壓的影響,以及光伏系統(tǒng)發(fā)出一定量的無功功率對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)電壓的支撐作用。本文設(shè)計(jì)了電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)和PI控制相結(jié)合的控制策略,并給出了具體的參數(shù)計(jì)算方法。并建立了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的仿真模型,實(shí)現(xiàn)了光伏逆變器輸出有功無功的解耦控制。本文設(shè)計(jì)了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)無功電壓控制策略,在電網(wǎng)電壓正常時(shí),系統(tǒng)采用最大功率跟蹤控制,針對(duì)光伏輸出有功變化及負(fù)荷擾動(dòng)造成的并網(wǎng)點(diǎn)電壓波動(dòng),可通過逆變器無功控制穩(wěn)定并網(wǎng)點(diǎn)電壓。在電網(wǎng)電壓跌落時(shí),給出一種基于無功電流補(bǔ)償?shù)臒o功電壓制策略,該控制策略能夠充分利用逆變系統(tǒng)的特性,不用增加額外硬件設(shè)備就能使光伏系統(tǒng)在電壓跌落期間不脫網(wǎng),并能向電網(wǎng)提供一定量的無功功率,支持電網(wǎng)電壓恢復(fù)。在電網(wǎng)電壓跌落時(shí),對(duì)逆變器限流保護(hù)后,針對(duì)直流側(cè)由于功率不平衡導(dǎo)致直流側(cè)電容電壓上升問題,光伏發(fā)電系統(tǒng)由最大功率控制模式切換到恒壓模式,穩(wěn)定直流側(cè)電壓。
【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng) 最大功率點(diǎn)跟蹤 并網(wǎng)逆變器 無功控制 電壓支撐
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM464;TM615
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 選題背景及其意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 電網(wǎng)中無功平衡與電壓質(zhì)量15-16
• 1.4 分布式光伏發(fā)電的無功電壓控制策略16-17
• 1.5 本論文研究的主要內(nèi)容17-18
• 第2章 光伏并網(wǎng)基本理論18-28
• 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)概述18-19
• 2.2 光伏電池簡介19-21
• 2.2.1 光伏電池的等效模型19-20
• 2.2.2 光伏電池的特性曲線20-21
• 2.3 最大功率點(diǎn)跟蹤控制策略21-27
• 2.3.1 電導(dǎo)增量法21
• 2.3.2 恒定電壓法21-22
• 2.3.3 擾動(dòng)觀測(cè)法22-27
• 2.4 小結(jié)27-28
• 第3章 光伏并網(wǎng)逆變器無功控制理論28-36
• 3.1 并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型28-31
• 3.2 逆變器無功控制分析31-35
• 3.2.1 逆變器輸出無功原理31-33
• 3.2.2 逆變器無功電壓支撐分析33-34
• 3.2.3 光伏并網(wǎng)逆變器的無功極限34-35
• 3.3 小結(jié)35-36
• 第4章 光伏并網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真36-50
• 4.1 光伏并網(wǎng)逆變控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)36-37
• 4.2 并網(wǎng)逆變器37-38
• 4.3 濾波器38-39
• 4.3.1 濾波器分類38
• 4.3.2 濾波器設(shè)計(jì)38-39
• 4.4 PLL鎖相環(huán)設(shè)計(jì)39-40
• 4.5 調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計(jì)40-44
• 4.5.1 電流內(nèi)環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)40-42
• 4.5.2 電壓外環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)42-44
• 4.6 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)仿真模型及仿真分析44-49
• 4.7 小結(jié)49-50
• 第5章 光伏并網(wǎng)無功電壓控制策略50-65
• 5.1 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓特性50-51
• 5.2 光伏并網(wǎng)在電網(wǎng)電壓正常時(shí)的無功電壓控制策略與仿真分析51-55
• 5.2.1 光伏并網(wǎng)在電網(wǎng)電壓正常時(shí)的無功電壓控制策略51
• 5.2.2 仿真分析51-55
• 5.3 光伏并網(wǎng)在電網(wǎng)電壓跌落時(shí)的無功電壓控制策略與仿真分析55-63
• 5.3.1 光伏并網(wǎng)在電網(wǎng)電壓跌落時(shí)的無功電壓控制策略55-58
• 5.3.2 仿真分析58-63
• 5.4 小結(jié)63-65
• 總結(jié)與展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文72

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 丁明,王敏;分布式發(fā)電技術(shù)[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2004年07期

2 蘇建徽,余世杰,趙為,吳敏達(dá),沈玉梁,何慧若;硅太陽電池工程用數(shù)學(xué)模型[J];太陽能學(xué)報(bào);2001年04期

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本文編號(hào)：573683