本文關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng)中固態(tài)變壓器的建模與控制

  更多相關(guān)文章： 光伏發(fā)電 最大功率跟蹤 固態(tài)變壓器 控制策略 Simulink

【摘要】：隨著地球一次性能源的緊缺與環(huán)境污染的日益加重,可再生能源在世界各國正受到越來越多的重視。其中,太陽能資源豐富、易于得到、清潔無污染,倍受人們青睞。光伏發(fā)電是太陽能開發(fā)的重要趨勢(shì),光伏并網(wǎng)技術(shù)已發(fā)展成為太陽能應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。近些年來,隨著開發(fā)研究的不斷深入,尤其是固態(tài)變壓器的發(fā)展,光伏發(fā)電系統(tǒng)突破傳統(tǒng)發(fā)電模式的限制,逐漸具備了進(jìn)入大規(guī)模推廣的價(jià)值。因此,本文詳細(xì)介紹了固態(tài)變壓器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通過對(duì)其進(jìn)行建模與控制策略設(shè)計(jì),將光伏陣列接入10kV的電網(wǎng),并利用Simulink進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真,驗(yàn)證其可行性。首先,介紹了太陽能光伏電池的工作原理和輸出特性,為了實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤,在對(duì)比分析了幾種常用方法的基礎(chǔ)上,改進(jìn)了擾動(dòng)觀察法。其次,闡述了固態(tài)變壓器的工作原理、等效模型以及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上分別對(duì)固態(tài)變壓器的整流模塊、直流變換模塊、逆變模塊的拓?fù)浜蛿?shù)學(xué)模型進(jìn)行了詳細(xì)的分析。然后,詳細(xì)的研究制定了固態(tài)變壓器各環(huán)節(jié)的控制策略,為了實(shí)現(xiàn)高壓側(cè)具有穩(wěn)定的直流電壓以及對(duì)無功功率的靈活調(diào)控,本文采取了無功功率與高壓整流輸出電壓閉環(huán)控制策略;為了保證二次側(cè)輸出穩(wěn)定的直流電壓,本文對(duì)中間隔離環(huán)節(jié)采用電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制方法;為了輸出一定的工頻交流電信號(hào),以實(shí)現(xiàn)在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行下輸入輸出穩(wěn)定以及靈活的傳輸有功功率,低壓側(cè)采用了輸出電壓閉環(huán)的控制方法。最后,以上述分析研究為基礎(chǔ),在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立了光伏電池最大功率跟蹤控制模型和固態(tài)變壓器模型,并將光伏電池模型經(jīng)過串并聯(lián)接入固態(tài)變壓器的低壓直流母線,最終實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的改進(jìn)的擾動(dòng)觀察法能很好地實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)追蹤,在接入固態(tài)變壓器后,本文采取的控制策略可以有效通過逆變實(shí)現(xiàn)輸出電流并入電網(wǎng),而且電流諧波較小,功率因數(shù)高。
【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 最大功率跟蹤 固態(tài)變壓器 控制策略 Simulink
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM615;TM41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 緒論7-15
• 1.1 選題的背景及意義7-9
• 1.2 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)結(jié)構(gòu)的研究9-10
• 1.3 固態(tài)變壓器的基本概念與研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3.1 固態(tài)變壓器的發(fā)展?fàn)顩r11-13
• 1.3.2 固態(tài)變壓器的特點(diǎn)13
• 1.4 本文的主要工作13-15
• 第二章 光伏電池建模及MPPT實(shí)現(xiàn)15-22
• 2.1 太陽電池工作原理15-16
• 2.2 太陽電池仿真模型16-18
• 2.3 太陽電池外特性18
• 2.4 光伏系統(tǒng)MPPT控制方法18-20
• 2.4.1 固定電壓法19
• 2.4.2 擾動(dòng)觀察法19-20
• 2.4.3 電導(dǎo)增量法20
• 2.5 一種改進(jìn)的MPPT控制方法20-21
• 2.6 本章小結(jié)21-22
• 第三章 固態(tài)變壓器工作原理與數(shù)學(xué)建模22-38
• 3.1 固態(tài)變壓器工作原理22-25
• 3.2 固態(tài)變壓器數(shù)學(xué)建模25-27
• 3.3 固態(tài)變壓器輸入環(huán)節(jié)27-28
• 3.4 固態(tài)變壓器中間隔離環(huán)節(jié)28-31
• 3.4.1 中間隔離環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)28-29
• 3.4.2 高頻隔離變壓器29-31
• 3.5 固態(tài)變壓器輸出環(huán)節(jié)31-37
• 3.5.1 輸出環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)與工作原理31-35
• 3.5.2 逆變輸出上的諧波消除35-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 第四章 固態(tài)變壓器控制策略38-48
• 4.1 同步d-q坐標(biāo)變換法38
• 4.2 固態(tài)變壓器輸入級(jí)控制38-45
• 4.3 固態(tài)變壓器中間隔離級(jí)控制45-46
• 4.4 固態(tài)變壓器輸出級(jí)控制46-47
• 4.5 本章的小結(jié)47-48
• 第五章 光伏電池模型的搭建與仿真48-52
• 5.1 MATLAB/SIMULINK48
• 5.2 光伏電池模型的仿真48-49
• 5.3 MPPT實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果分析49-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 第六章 并網(wǎng)仿真及分析52-58
• 6.1 固態(tài)變壓器仿真模型的搭建52-55
• 6.2 仿真結(jié)果分析55-57
• 6.2.1 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)仿真55-56
• 6.2.2 動(dòng)態(tài)響應(yīng)仿真56-57
• 6.3 本章小結(jié)57-58
• 第七章 總結(jié)與展望58-60
• 7.1 工作總結(jié)58-59
• 7.2 今后工作展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 于千桂;;變壓器容量的選擇和安裝位置的確定[J];農(nóng)村電工;2006年11期

2 劉建山;;變壓器容量的選擇[J];石河子科技;2009年01期

3 朱邦產(chǎn);;變壓器簡(jiǎn)易除濕方法[J];設(shè)備管理與維修;2010年04期

4 邵宗良;;變壓器試驗(yàn)用中間變壓器的簡(jiǎn)介[J];變壓器;1977年03期

5 施咸林;;一些國家對(duì)變壓器的特殊技術(shù)要求[J];變壓器;1977年05期

6 ;變壓器工人學(xué)習(xí)之友15[J];變壓器;1981年12期

7 梁濟(jì)恒;;單臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的確定及變壓器的選擇[J];煤礦機(jī)電;1983年05期

8 趙育文;;變壓器發(fā)明一百周年[J];變壓器;1985年11期

9 杜春祿;;變壓器容量選擇的分析[J];電工技術(shù);1986年03期

10 唐友灼;按年耗電能最小的原則確定變壓器容量的實(shí)用價(jià)值[J];節(jié)能技術(shù);1986年06期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉小波;;220kV巢湖變電所新#3變壓器選型分析[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2000年

2 平海榮;;概述10kV配網(wǎng)變壓器容量確定的方法[A];2011年云南電力技術(shù)論壇論文集（入選部分）[C];2011年

3 李健;王雪梅;;選礦廠變壓器擴(kuò)容改造[A];第二十屆“冀魯川遼晉瓊粵”七省礦業(yè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2013年

4 匡立民;;雙卷變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)[A];安徽省電機(jī)工程學(xué)會(huì)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文集（2002-2003）[C];2005年

5 楊志強(qiáng);舒?zhèn)?;城市新建住宅項(xiàng)目用電負(fù)荷計(jì)算及變壓器容量選擇[A];2009年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2009年

6 李少謙;;負(fù)荷穩(wěn)定控制技術(shù)在330kV變壓器上應(yīng)用的研究[A];2008中國電力系統(tǒng)保護(hù)與控制學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

7 王娟;許躍進(jìn);;基于年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)的變壓器容量選擇[A];紀(jì)念中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)成立30周年暨中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)（CSAE 2009）論文集[C];2009年

8 常海莎;宗海東;;某礦山變壓器爆炸事故的分析[A];晉瓊粵川魯冀遼七省金屬（冶金）學(xué)會(huì)第二十一屆礦業(yè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2014年

9 李軍;;淺談老舊變壓器更新?lián)Q代節(jié)電降耗[A];2013年9月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2013年

10 于新;;焊裝車間變壓器過流跳閘的解析與電阻焊機(jī)集中控制[A];創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，加快戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展——吉林省第七屆科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上）[C];2012年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 本報(bào)記者 任歡歡;變壓器“大馬拉小車”亟待改變[N];中國建設(shè)報(bào);2013年

2 王兵;一個(gè)金點(diǎn)子 創(chuàng)效80萬[N];中國職工科技報(bào);2007年

3 中國電科院農(nóng)電與配電研究院 范聞博邋許保平;大容量有載自動(dòng)調(diào)容變壓器在低壓配電網(wǎng)中的應(yīng)用[N];國家電網(wǎng)報(bào);2008年

4 河南 張國光;淺談電力變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[N];電子報(bào);2009年

5 高宇博;合理運(yùn)行 有利可圖[N];中國電力報(bào);2003年

6 凌華;運(yùn)行手拉手 供電少憂愁[N];中國電力報(bào);2003年

7 本報(bào)記者 鐔立勇;高晶公司變壓器空載損耗降五成[N];河北經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2012年

8 華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院 湯德明;廣東奧林匹克體育場(chǎng)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[N];中華建筑報(bào);2003年

9 王俊峰;探索供電系統(tǒng)節(jié)能降耗新舉措[N];中國冶金報(bào);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 岳金鑫;光伏發(fā)電系統(tǒng)中固態(tài)變壓器的建模與控制[D];貴州大學(xué);2016年

2 李超;變壓器動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與降損分析[D];山東大學(xué);2011年

3 李艷春;中壓配電變壓器容量位置的優(yōu)化研究[D];太原理工大學(xué);2004年

4 高宇博;中壓配電變壓器經(jīng)濟(jì)容量的研究[D];上海交通大學(xué);2010年

5 許聰;一種新型FACTS技術(shù)—可控變壓器的研究[D];上海交通大學(xué);2014年

6 馬小陸;基于430單片機(jī)的變壓器監(jiān)控終端的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2005年

7 毛彬;基于變壓器計(jì)量監(jiān)測(cè)的防盜電系統(tǒng)研制[D];中南大學(xué);2007年

，

本文編號(hào)：1005164