本文關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng)建模及其應用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：伴隨化石能源枯竭和環(huán)境污染加重,大力開發(fā)與利用新能源勢在必行,太陽能作為新能源的重要組成部分得到廣泛應用。光伏發(fā)電系統(tǒng)模型是電力系統(tǒng)規(guī)劃、穩(wěn)定分析與控制等應用領(lǐng)域的研究基礎(chǔ),本文針對并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)建模方法及其應用展開研究,主要工作如下:光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)作為獨立單元并入電網(wǎng),其建模思路應與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)磁場建模具有相似性。本文針對單級式三相并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng),將整個系統(tǒng)電路劃分為直流部分和交流部分,旨在建模過程中實現(xiàn)PQ功率解耦,建立光伏系統(tǒng)綜合靜態(tài)模型。對于直流部分,采用數(shù)學上導數(shù)求極值的方法,考慮了MPPT控制,在深入研究和分析經(jīng)典光伏電池數(shù)學模型的基礎(chǔ)上,建立了光伏發(fā)電系統(tǒng)有功輸出模型;對于交流部分,采用狀態(tài)空間平均方法,考慮了電感電容功率傳輸特性及逆變器自身的開關(guān)特性,建立了光伏發(fā)電系統(tǒng)無功輸出模型;綜合光伏發(fā)電系統(tǒng)有功輸出和無功輸出模型,并討論了該模型的限制約束條件。搭建經(jīng)典單級三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型,通過仿真模型的輸出的曲線與所建模型的計算數(shù)據(jù)進行比較,驗證了所建模型的準確性。在應用方面,將光伏發(fā)電系統(tǒng)綜合模型與傳統(tǒng)同步發(fā)電機進行對比,說明了兩類模型具有一定的相似性,因此能將傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)的分析理論和算法運用到含光伏發(fā)電系統(tǒng)的分析中。將所建模型融入到電力系統(tǒng)的潮流計算中。在并網(wǎng)的條件下,通過IEEE14節(jié)點潮流計算,并分析了在負荷側(cè)并入光伏源后供電網(wǎng)絡(luò)功率分配規(guī)律和網(wǎng)損的變化情況,說明了光伏發(fā)電系統(tǒng)并入電網(wǎng)后有益于優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),降低網(wǎng)絡(luò)損耗。
【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng) MPPT控制 潮流計算 綜合模型 狀態(tài)空間平均法
【學位授予單位】：遼寧工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 研究的背景與意義9-10
• 1.1.1 能源利用狀況9
• 1.1.2 課題的研究意義9-10
• 1.2 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)10-11
• 1.3 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)建模的一般思路11
• 1.4 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)模型的國內(nèi)外發(fā)展研究狀況11-15
• 1.4.1 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)模型的分類研究11-13
• 1.4.2 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)模型在電力系統(tǒng)中的應用研究13-15
• 1.5 本文研究內(nèi)容15-17
• 2 光伏電池模型及其特性研究17-26
• 2.1 光伏電池的基本原理和等效電路分析17-20
• 2.1.1 太陽能電池的基本原理17-18
• 2.1.2 光伏電池的物理近似等效電路及其對應的數(shù)學模型18-19
• 2.1.3 太陽能電池簡化模型19-20
• 2.2 電池的仿真與輸出特性的分析20-25
• 2.2.1 光伏電池在Matlab/SIMULINK環(huán)境下的仿真模型20-23
• 2.2.2 影響光伏電池輸出特性的主要因素23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)的直流部分模型建立26-33
• 3.1 MPPT算法建模26-30
• 3.1.1 MPPT的基本原理26
• 3.1.2 最大功率跟蹤算法26-30
• 3.2 MPPT算法等效模型的建立30-31
• 3.2.1 MPPT模型的建立30-31
• 3.2.2 MPPT模型仿真模型31
• 3.3 建立光伏發(fā)電系統(tǒng)有功功率的數(shù)學模型31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 4 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)的交流部分模型建立33-41
• 4.1 狀態(tài)空間平均法原理33-34
• 4.2 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)交流部分的結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵元件的介紹34-38
• 4.2.1 交流部分結(jié)構(gòu)34-35
• 4.2.2 DC/AC轉(zhuǎn)換器并網(wǎng)控制方式研究35
• 4.2.3 并網(wǎng)型DC/AC轉(zhuǎn)換電路的狀態(tài)空間數(shù)學模型的構(gòu)建35-38
• 4.3 并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)的無功功率數(shù)學模型的建立38-40
• 4.3.1 并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)控制變量參數(shù)的求解38-40
• 4.3.2 并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)的無功功率數(shù)學模型的建立40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 5 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)綜合模型的驗證與應用41-50
• 5.1 有關(guān)太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)綜合模型的討論41-42
• 5.1.1 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)綜合模型建立與相關(guān)約束條件41-42
• 5.1.2 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)綜合模型與傳統(tǒng)同步發(fā)電機模型的比較42
• 5.2 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)模型仿真驗證42-46
• 5.2.1 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)直流部分的仿真與驗證42-44
• 5.2.2 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)仿真系統(tǒng)并網(wǎng)波形的驗證44
• 5.2.3 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)輸出有功輸出與無功輸出值的驗證44-46
• 5.3 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)綜合模型的應用46-49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 6 結(jié)論50-51
• 參考文獻51-54
• 攻讀碩士期間發(fā)表學術(shù)論文情況54-55
• 致謝55-56
• 附錄 關(guān)于IEEE 14節(jié)點參數(shù)說明56-57

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本文編號：266105