【摘要】：由于光伏發(fā)電系統(tǒng)中含有較多的高次諧波,在并入大電網(wǎng)時,盡管有濾波裝置,但仍有少量的諧波進入大電網(wǎng),影響大電網(wǎng)的供電質(zhì)量和安全穩(wěn)定性。又由于目前正在大量推廣建筑光伏的應(yīng)用,倡導(dǎo)自發(fā)自用,當(dāng)光伏系統(tǒng)所發(fā)的電能不能承擔(dān)起負載的需求時,再由大電網(wǎng)提供。但是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,不能有電能流向大電網(wǎng)。因此,本課題主要的研究內(nèi)容就是如何控制流向電網(wǎng)的電流為0,即零逆流控制。本文首先敘述了研究的背景和研究意義,列出了光伏并網(wǎng)逆變器的幾種傳統(tǒng)控制方式以及逆功率的檢測方法,分析了其中的優(yōu)缺點,為下文介紹本課題所用的零逆流控制策略打下基礎(chǔ)。然后分別在不同的坐標(biāo)系下搭建零逆流控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并在對其進行一一分析之后確定光伏并網(wǎng)逆變器的電路拓撲。緊接著,又具體敘述了光伏并網(wǎng)零逆流控制策略的實現(xiàn)方式:先預(yù)測逆功率的發(fā)生,然后介紹控制零逆流所需要的坐標(biāo)變換和其變換的原理,以及SVPWM脈沖調(diào)制的產(chǎn)生,最后在綜合前面一系列分析的基礎(chǔ)之上選擇使用基于電網(wǎng)電壓定向的矢量控制作為零逆流控制策略,使逆變器能緊密跟蹤負載功率的變化,鎖住大電網(wǎng)的相位,迅速準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)逆變器的輸出以滿足負載的需要。最后,對控制系統(tǒng)的軟硬件部分進行具體的設(shè)計,其中包括主電路的設(shè)計、鎖相環(huán)的設(shè)計和系統(tǒng)程序設(shè)計的流程圖,并且在MATLAB/Simulink平臺上搭建了光伏并網(wǎng)逆變器零逆流控制策略的仿真模型,通過一系列的仿真實驗來驗證光伏并網(wǎng)零逆流控制策略的有效性。通過仿真波形之間的對比以及對仿真結(jié)果的分析可知,本課題所設(shè)計的光伏并網(wǎng)零逆流控制策略能夠很好地跟蹤負載功率變化并能迅速地鎖住電網(wǎng)相位,為SVPWM脈沖的生成提供相位基準(zhǔn)值,也使得逆變器能夠及時地調(diào)整輸出,使其能恰好滿足負載的需要而不至于產(chǎn)生逆流。
[Abstract]:Because there are more high-order harmonics in the photovoltaic power generation system, although there are filtering devices in the large power grid, there are still a small number of harmonics entering the large power grid, which affects the power supply quality and security stability of the large power grid. At present, the application of building photovoltaic is being promoted and spontaneous self-use is advocated. When the electricity generated by photovoltaic system cannot afford the demand of load, it will be supplied by large power grid. But the national standard stipulates, cannot have the electric energy to flow to the large power grid. Therefore, the main research content of this paper is how to control the current to the grid at 0, that is, zero countercurrent control. Firstly, this paper describes the background and significance of the research, lists several traditional control methods of photovoltaic grid-connected inverter and the detection method of inverse power, and analyzes its advantages and disadvantages. It lays a foundation for the introduction of the zero countercurrent control strategy used in this paper. Then the mathematical models of zero countercurrent control system are built in different coordinate systems, and the circuit topology of photovoltaic grid-connected inverter is determined after one-to-one analysis. Then, the realization method of PV grid-connected zero countercurrent control strategy is described in detail: first, the occurrence of inverse power is predicted, then the coordinate transformation required to control zero countercurrent and the principle of its transformation are introduced, as well as the generation of SVPWM pulse modulation. Finally, based on the previous series of analysis, vector control based on grid voltage orientation is chosen as the zero counter current control strategy, so that the inverter can closely track the change of load power and lock the phase of large power grid. Quickly and accurately adjust the output of the inverter to meet the requirements of the load. Finally, the hardware and software of the control system are designed in detail, including the design of the main circuit, the design of phase locked loop and the flow chart of the system program design. The simulation model of PV grid-connected inverter zero countercurrent control strategy is built on the MATLAB/Simulink platform, and a series of simulation experiments are carried out to verify the effectiveness of the PV grid-connected zero countercurrent control strategy. Through the comparison of simulation waveforms and the analysis of simulation results, it can be seen that the PV zero countercurrent control strategy designed in this paper can track the change of load power and quickly lock the phase of power grid. The phase reference value is provided for the generation of SVPWM pulse, which also enables the inverter to adjust the output in time so that it can just meet the requirements of the load without generating countercurrent.
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM464;TM615

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本文編號：2447379