本文關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)用能饋型模擬負(fù)載研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,能源短缺環(huán)境污染等問題日益突出,節(jié)能減排勢在必行。能饋型模擬負(fù)載作為新型節(jié)能裝置而得到廣泛應(yīng)用。本文針對光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)這一場景,研究一種交直流通用能饋型模擬負(fù)載,實(shí)現(xiàn)光伏組件特性、離網(wǎng)逆變器特性同時(shí)可測。根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)用能饋型模擬負(fù)載實(shí)際需求,設(shè)計(jì)出前級帶兩個(gè)獨(dú)立負(fù)載模擬器、后級共用一個(gè)能量回饋單元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。其中,直流負(fù)載模擬器采用二次型Boost變換電路;交流負(fù)載模擬器采用單相PWM整流電路;能量回饋單元采用單相全橋并網(wǎng)逆變電路。為實(shí)現(xiàn)交流負(fù)載模擬功能,單相PWM整流器采用滯環(huán)比較控制,并結(jié)合功率等級、電流紋波限制條件給出PWM整流器交流側(cè)濾波電感參數(shù)和滯環(huán)寬度設(shè)計(jì)方法。為實(shí)現(xiàn)直流負(fù)載模擬功能,二次型Boost變換器采用電流單閉環(huán)PI控制,根據(jù)光伏組件功率等級和電壓電流紋波系數(shù)要求,設(shè)計(jì)二次型Boost變換器主電路參數(shù),同時(shí)采用狀態(tài)空間平均法建立二次型Boost變換器小信號數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出功率開關(guān)占空比至輸入電流傳遞函數(shù),并根據(jù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)完成PI調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計(jì)。能量回饋單元采用雙閉環(huán)控制,建立雙閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出參考饋網(wǎng)電流至實(shí)際饋網(wǎng)電流傳遞函數(shù)和直流母線參考電壓至實(shí)際直流母線電壓傳遞函數(shù),并根據(jù)傳遞函數(shù)特點(diǎn)將其校正為典型系統(tǒng),從而完成控制器參數(shù)設(shè)計(jì)。利用Matlab軟件對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的交直流通用能饋型模擬負(fù)載能夠滿足光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)需求,系統(tǒng)能量回收效率最高達(dá)97.7%;交流負(fù)載模擬器和直流負(fù)載模擬器切換時(shí)互不影響,實(shí)現(xiàn)了交流源直流源同時(shí)測試;與基于雙PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)控制策略相比,基于PI+滯環(huán)比較的雙閉環(huán)控制具有更寬的功率調(diào)節(jié)范圍。
【關(guān)鍵詞】：負(fù)載模擬器 能量回饋 滯環(huán)比較控制 PI控制 雙閉環(huán)控制
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM46;TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 引言9
• 1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)簡介9-11
• 1.3 目的意義11-12
• 1.4 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-21
• 1.4.1 直流能饋型模擬負(fù)載現(xiàn)狀12-15
• 1.4.2 交流能饋型模擬負(fù)載現(xiàn)狀15-18
• 1.4.3 交直流通用能饋型模擬負(fù)載現(xiàn)狀18-19
• 1.4.4 能饋型模擬負(fù)載控制方式現(xiàn)狀19-21
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容21-22
• 2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)22-35
• 2.1 主電路拓?fù)?/span>23-28
• 2.1.1 直流負(fù)載模擬器主電路23-25
• 2.1.2 交流負(fù)載模擬器主電路25-27
• 2.1.3 能量回饋單元主電路27-28
• 2.2 控制方法28-33
• 2.2.1 PID控制原理29-30
• 2.2.2 滯環(huán)比較控制原理30-31
• 2.2.3 單相全橋變換器調(diào)制方式31-33
• 2.3 系統(tǒng)總體方案33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 3 交流負(fù)載模擬器設(shè)計(jì)35-48
• 3.1 單相VSR工作原理35-36
• 3.2 單相VSR滯環(huán)比較控制36-40
• 3.2.1 交流側(cè)濾波電感設(shè)計(jì)37-39
• 3.2.2 滯環(huán)控制器設(shè)計(jì)39-40
• 3.3 仿真及分析40-47
• 3.3.1 模擬線性負(fù)載41-45
• 3.3.2 模擬非線性負(fù)載45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 4 直流負(fù)載模擬器設(shè)計(jì)48-62
• 4.1 二次型BOOST變換器主電路參數(shù)設(shè)計(jì)48-50
• 4.1.1 電感的選取48-49
• 4.1.2 電容的選取49-50
• 4.2 二次型BOOST變換器控制器參數(shù)設(shè)計(jì)50-54
• 4.2.1 二次型Boost變換器數(shù)學(xué)模型50-53
• 4.2.2 PI控制器參數(shù)設(shè)計(jì)53-54
• 4.3 仿真及分析54-61
• 4.3.1 光伏組件仿真模型54-57
• 4.3.2 系統(tǒng)仿真57-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 5 能量回饋單元設(shè)計(jì)62-82
• 5.1 主電路參數(shù)設(shè)計(jì)62-68
• 5.1.1 直流母線電容設(shè)計(jì)63-66
• 5.1.2 交流側(cè)濾波電感設(shè)計(jì)66-68
• 5.2 控制器參數(shù)設(shè)計(jì)68-74
• 5.2.1 單相并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型69-70
• 5.2.2 電流環(huán)設(shè)計(jì)70-72
• 5.2.3 電壓環(huán)設(shè)計(jì)72-74
• 5.3 雙閉環(huán)控制仿真及分析74-76
• 5.4 PI+滯環(huán)比較控制的雙閉環(huán)設(shè)計(jì)76-81
• 5.4.1 PI+滯環(huán)比較控制器參數(shù)設(shè)計(jì)77-79
• 5.4.2 PI+滯環(huán)比較控制仿真及分析79-81
• 5.5 本章小結(jié)81-82
• 6 實(shí)驗(yàn)仿真及分析82-95
• 6.1 系統(tǒng)總體方案仿真82-89
• 6.1.1 直流負(fù)載模擬器瞬時(shí)投入系統(tǒng)83-86
• 6.1.2 交流負(fù)載模擬器瞬時(shí)投入系統(tǒng)86-89
• 6.2 系統(tǒng)能量回收效率分析89-93
• 6.2.1 能饋型模擬負(fù)載能效曲線89-93
• 6.2.2 提高能效的基本措施93
• 6.3 本章小結(jié)93-95
• 7 結(jié)論與展望95-96
• 7.1 結(jié)論95
• 7.2 展望95-96
• 參考文獻(xiàn)96-98
• 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況98-99
• 致謝99

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1 馬勇剛;謝建;李自應(yīng);張躍;曾麗琴;;戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J];中國建設(shè)動態(tài)(陽光能源);2007年02期

2 李雷;楊舒;;光伏發(fā)電系統(tǒng)在建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用探討[J];有色冶金設(shè)計(jì)與研究;2011年01期

3 ;簡訊[J];安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2011年02期

4 ;程藝廳長祝賀我院獲2011年全國職業(yè)院校技能大賽“光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝調(diào)試”賽項(xiàng)二等獎(jiǎng)[J];安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2011年03期

5 ;晶澳慈善基金會向希望小學(xué)捐贈光伏發(fā)電系統(tǒng)[J];太陽能;2011年10期

6 張改景;龍惟定;苑翔;;光伏發(fā)電系統(tǒng)的碳值分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào);2011年11期

7 彭一琦;;改進(jìn)的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制技術(shù)[J];建筑電氣;2012年02期

8 江偉山;周倩;;高鐵車站光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用[J];電氣時(shí)代;2012年04期

9 鄧雅;胡書舉;孟巖峰;許洪華;;光伏發(fā)電系統(tǒng)功率預(yù)測研究方法綜述[J];電氣制造;2013年06期

10 龔道仁;陳迪;袁志鐘;;光伏發(fā)電系統(tǒng)碳排放計(jì)算模型及應(yīng)用[J];可再生能源;2013年09期

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1 周光明;沈煜;張晉茂;麻凱恩;朱正菲;杜強(qiáng);;光伏發(fā)電系統(tǒng)用高效逆變器的研究[A];第十屆中國太陽能光伏會議論文集：迎接光伏發(fā)電新時(shí)代[C];2008年

2 陸亞萍;梁小冰;;太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)性能分析的模糊綜合評價(jià)方法[A];第十九屆電工理論學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

3 程麗敏;曹陽;;分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)及微型逆變器綜述[A];2013電力行業(yè)信息化年會論文集[C];2013年

4 郝文華;;太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)[A];2011年機(jī)械電子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

5 王景義;;光伏發(fā)電系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[A];中國太陽能學(xué)會2001年學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2001年

6 李春華;劉維亭;姜文剛;;戶用獨(dú)立式光伏發(fā)電系統(tǒng)研究[A];2011中國電工技術(shù)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

7 謝亦豐;祝明華;熊連松;李琛;卓放;張海龍;;光伏發(fā)電系統(tǒng)建模及其控制器參數(shù)的全局優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究[A];分布式發(fā)電、智能微電網(wǎng)與電能質(zhì)量——第三屆全國電能質(zhì)量學(xué)術(shù)會議暨電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2013年

8 徐峰;劉愛民;羅慧晶;翁占坤;;用于熱光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)射體材料的研究進(jìn)展[A];2006年全國功能材料學(xué)術(shù)年會專輯[C];2006年

9 程啟明;李明;陳根;王鶴霖;;小型離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A];智能化電站技術(shù)發(fā)展研討暨電站自動化2013年會論文集[C];2013年

10 馮垛生;;光伏發(fā)電系統(tǒng)的過去,現(xiàn)在和未來[A];中國自動化學(xué)會中南六省（區(qū)）2010年第28屆年會·論文集[C];2010年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王憲才　魏延彬;萊蕪供電首建光伏發(fā)電系統(tǒng)[N];中國電力報(bào);2011年

2 通訊員 王憲才　魏延彬;萊蕪供電公司建成首個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)[N];萊蕪日報(bào);2011年

3 徐瑤;光伏發(fā)電系統(tǒng)租還是買？[N];中國能源報(bào);2014年

4 申淳;數(shù)倍聚光跟蹤光伏發(fā)電系統(tǒng)解決太陽能高成本難題[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報(bào);2007年

5 特約記者 牛獻(xiàn)力　通訊員 王麗英;晶澳公司捐贈光伏發(fā)電系統(tǒng)[N];中國化工報(bào);2011年

6 記者 劉霞;美研制新式太陽能熱光伏發(fā)電系統(tǒng)[N];科技日報(bào);2014年

7 本報(bào)記者　 戈曉芳 見習(xí)記者 于洋;廣東最大戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)亮相[N];廣東建設(shè)報(bào);2006年

8 記者 王瑩　特約通訊員 劉孟君;我市首座太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)正式并網(wǎng)發(fā)電[N];廊坊日報(bào);2010年

9 記者 星子;我省光伏產(chǎn)業(yè)又添高科技“新丁”[N];青海日報(bào);2012年

10 蘇國平　新疆經(jīng)信委副主任;依托自然優(yōu)勢發(fā)展新疆光伏產(chǎn)業(yè)[N];中國電子報(bào);2011年

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1 王歡;物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的太陽能光伏自跟蹤發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

2 毛鵬;小功率光伏發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];北京理工大學(xué);2015年

3 朱艷偉;光伏發(fā)電系統(tǒng)效率提高理論方法及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué);2012年

4 吳志鵬;分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制和孤島故障檢測[D];華東理工大學(xué);2014年

5 鄭詩程;光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2005年

6 徐瑞東;光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行理論與關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2012年

7 熊遠(yuǎn)生;太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制問題研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

8 徐曉冰;光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

9 曹太強(qiáng);光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2011年

10 蔣愛華;泛（火用）分析方法及其應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王文響;20MW_P光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 王京;溫室光伏供電系統(tǒng)[D];華南理工大學(xué);2015年

3 陳墨;基于分岔理論的光伏發(fā)電系統(tǒng)研究[D];天津理工大學(xué);2015年

4 馬高祥;關(guān)于光伏發(fā)電站系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

5 李超凡;離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)[D];長安大學(xué);2015年

6 張彬;小功率光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT及并網(wǎng)逆變器控制方法研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

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8 侯朝暉;屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

9 張萍;光伏發(fā)電系統(tǒng)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];南京師范大學(xué);2015年

10 葛鑫;分布式光伏發(fā)電建設(shè)運(yùn)營模式研究[D];華北電力大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)用能饋型模擬負(fù)載研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：284066