本文關(guān)鍵詞：復合儲能型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)變流控制研究

  更多相關(guān)文章： 光伏發(fā)電系統(tǒng) 最大功率點追蹤 復合儲能 功率波動 平滑控制

【摘要】：日益增長的能源需求、日漸萎縮的傳統(tǒng)化石能源以及環(huán)境問題成為可再生能源發(fā)展的強大推動力,光伏發(fā)電作為可再生能源的主要發(fā)展趨勢之一,已經(jīng)成為各國競相研究的熱點。本文研究光伏電池模型、最大功率點追蹤技術(shù)、并網(wǎng)逆變控制技術(shù)以及復合儲能技術(shù)等光伏發(fā)電系統(tǒng)的相關(guān)問題。首先,本文建立光伏電池模型,獲得光伏電池在不同光照和溫度下準確的P-V和P-I特性曲線。分析各種環(huán)境變量對光伏發(fā)電的影響以及最大功率點追蹤算法,提出一種變步長PO法。該方法基于P-V特性曲線斜率與最大功率點之間的關(guān)系,曲線斜率越靠近最大功率點,其絕對值越小,在最大功率點處其值為零。把曲線斜率的數(shù)值作為擾動電壓大小的數(shù)值,避免了以固定步長擾動時越過最大功率點而在其附近振蕩的現(xiàn)象,仿真證明該方法是正確有效的。其次,本文采用全橋逆變器,將逆變器的輸出電流與指令電流比較,偏差值經(jīng)PI調(diào)節(jié)后經(jīng)三角波調(diào)制形成功率開關(guān)管的PWM驅(qū)動信號。由于該方法的電流跟蹤特性與PI參數(shù)有關(guān),所以本文還進行PI參數(shù)整定。仿真證明基于三角波比較方式的電流跟蹤控制方法能夠?qū)崟r追蹤電網(wǎng)電壓,實現(xiàn)逆變并網(wǎng)功能。最后,本文分析光伏并網(wǎng)系統(tǒng)輸出功率波動對電網(wǎng)的影響以及儲能系統(tǒng)在系統(tǒng)中的重要作用,并且構(gòu)建一種復合儲能型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)的儲能設備由超級電容器和蓄電池構(gòu)成,經(jīng)Bi-DC/DC變換器并聯(lián)在直流母線上。超級電容器具有響應速度快,功率密度高,充放電次數(shù)高等特點,可以彌補蓄電池充放電速度較慢,功率密度不夠高的缺點。根據(jù)儲能系統(tǒng)的特點,提出一種平滑光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)輸出功率波動的控制策略,實現(xiàn)系統(tǒng)并網(wǎng)功率、高低頻波動分量的平滑控制。仿真結(jié)果表明該控制策略能夠有效平抑系統(tǒng)輸出功率波動、同時降低并網(wǎng)電流的諧波含量。
【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電系統(tǒng) 最大功率點追蹤 復合儲能 功率波動 平滑控制
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-27
• 1.1 本課題研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-26
• 1.2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)分類10-14
• 1.2.2 光伏并網(wǎng)逆變器及控制策略14-16
• 1.2.3 MPPT技術(shù)16-21
• 1.2.4 儲能技術(shù)21-26
• 1.3 本文主要工作26-27
• 2 光伏電池模型及MPPT技術(shù)27-48
• 2.1 光伏電池模型與工作特性27-38
• 2.1.1 光伏電池等效電路27-28
• 2.1.2 光伏電池數(shù)學模型28-34
• 2.1.3 光伏電池性能影響因素34-38
• 2.2 光伏電池功率輸出優(yōu)化38-47
• 2.2.1 Boost變換器電路分析38-41
• 2.2.2 Boost電路參數(shù)設計41-42
• 2.2.3 基于改進擾動觀察法的MPPT算法42-45
• 2.2.4 改進MPPT算法仿真與分析45-47
• 2.3 本章小結(jié)47-48
• 3 光伏并網(wǎng)逆變控制48-54
• 3.1 逆變器并網(wǎng)控制模式和方法48-51
• 3.1.1 并網(wǎng)工作模式選擇48-49
• 3.1.2 基于三角波比較方式的電流跟蹤控制法49-50
• 3.1.3 PI參數(shù)整定50-51
• 3.2 逆變器并網(wǎng)控制仿真51-53
• 3.3 本章小結(jié)53-54
• 4 光伏并網(wǎng)發(fā)電功率波動平滑控制54-67
• 4.1 光伏并網(wǎng)對電力系統(tǒng)影響54-55
• 4.2 儲能系統(tǒng)在光伏并網(wǎng)中的作用與介質(zhì)特性55-61
• 4.2.1 VRLA電池模型56-57
• 4.2.2 VRLA電池充放電特性57-59
• 4.2.3 超級電容器模型59-60
• 4.2.4 超級電容器充放電特性60-61
• 4.3 復合儲能型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)及其控制61-64
• 4.3.1 復合儲能型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)61
• 4.3.2 儲能系統(tǒng)控制61-64
• 4.4 系統(tǒng)仿真及分析64-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 5 結(jié)論67-68
• 參考文獻68-71
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果71-72
• 致謝72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 項金山;許忠仁;邊重陽;;基于固定電壓法結(jié)合P&O法MPPT控制策略研究[J];自動化與儀器儀表;2014年12期

2 郭昆麗;宋小榮;張睿;;基于變步長擾動觀察法的MPPT仿真分析[J];微處理機;2014年06期

3 李大坡;余艷偉;;光伏并網(wǎng)逆變器控制方法研究[J];電氣應用;2014年20期

4 苗風東;李研達;許忠敏;;儲能技術(shù)在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應用[J];電源技術(shù);2014年08期

5 吳中華;;電池儲能技術(shù)在可再生能源電站并網(wǎng)中的應用綜述[J];南通職業(yè)大學學報;2014年02期

6 張曦;康重慶;張寧;黃越輝;劉純;徐健飛;;太陽能光伏發(fā)電的中長期隨機特性分析[J];電力系統(tǒng)自動化;2014年06期

7 丁明;王偉勝;王秀麗;宋云亭;陳得治;孫鳴;;大規(guī)模光伏發(fā)電對電力系統(tǒng)影響綜述[J];中國電機工程學報;2014年01期

8 馬帥旗;;太陽能光伏電池建模及V-I特性研究[J];電源技術(shù);2013年08期

9 艾欣;韓曉男;孫英云;;光伏發(fā)電并網(wǎng)及其相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J];現(xiàn)代電力;2013年01期

10 陳煒;艾欣;吳濤;劉輝;;光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)對電網(wǎng)的影響研究綜述[J];電力自動化設備;2013年02期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳忠;電池儲能功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其控制策略研究[D];合肥工業(yè)大學;2014年

2 趙杰;光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)研究[D];天津大學;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 王冰清;光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT技術(shù)研究[D];北京交通大學;2014年

2 周海濱;混合儲能在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應用研究[D];南昌大學;2013年

3 余良輝;光伏發(fā)電最大功率跟蹤技術(shù)及并網(wǎng)系統(tǒng)研究[D];南京理工大學;2013年

4 楊士保;單相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)控制策略的研究[D];華東理工大學;2013年

5 趙冉;太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點跟蹤技術(shù)研究[D];西安電子科技大學;2012年

6 龔劍;中小型光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器的設計與仿真[D];山東科技大學;2011年

7 閆士職;基于太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的研究[D];西南交通大學;2009年

8 徐志英;并網(wǎng)逆變器電流控制技術(shù)的研究[D];南京航空航天大學;2009年

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本文編號：785454