組串式光伏發(fā)電系統(tǒng)直流側(cè)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)重構(gòu)控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-05 08:53
常規(guī)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)連接方式固定,陰雨天或早晚等低光照情況下,逆變器處于低功率水平下工作,嚴(yán)重影響了系統(tǒng)發(fā)電效率以及輸出波形質(zhì)量。本文研究了光伏系統(tǒng)的直流側(cè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析了組串式光伏系統(tǒng)多逆變器并聯(lián)情況下系統(tǒng)損耗和輸出諧波,提出了一種光伏陣列與逆變器直流側(cè)多目標(biāo)控制的可變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),旨在提高分布式光伏系統(tǒng)弱光照情況下的系統(tǒng)性能。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先分析了組串式光伏系統(tǒng)的電能質(zhì)量和發(fā)電效率,基于光伏并網(wǎng)系統(tǒng)直流側(cè)結(jié)構(gòu)研究,提出一種改善系統(tǒng)性能的光伏系統(tǒng)直流側(cè)可變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);應(yīng)用多逆變器并聯(lián)運(yùn)行的群控技術(shù)思想,設(shè)計(jì)了光伏陣列與逆變器直流側(cè)可變拓?fù)涞目刂品椒。其次研究了直流?cè)可變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的系統(tǒng)損耗與輸出諧波;以系統(tǒng)損耗率與諧波畸變率最小為目標(biāo)建立多目標(biāo)函數(shù),設(shè)計(jì)了直流側(cè)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)重構(gòu)的運(yùn)行算法,并給出了求解策略;另外從工程角度分析了控制策略對(duì)光伏系統(tǒng)直流側(cè)和交流側(cè)的影響。最后將提出的直流側(cè)多目標(biāo)控制策略應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)中,搭建了5個(gè)光伏陣列與5臺(tái)逆變器經(jīng)直流側(cè)可變結(jié)構(gòu)并網(wǎng)運(yùn)行的光伏系統(tǒng)。系統(tǒng)直流側(cè)設(shè)計(jì)以DSP為控制器,包含信息采集、信息處理、切換控制和反饋校正等多環(huán)節(jié)的控制裝置;通過(guò)硬件系統(tǒng)和軟件...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
光伏逆變器轉(zhuǎn)化效率曲線
燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-10-器不同功率點(diǎn)測(cè)試顯示,逆變器輸入功率在額定功率20%以下時(shí),逆變器輸出電流諧波畸變率明顯增加,嚴(yán)重時(shí)甚至達(dá)到20%以上。為降低系統(tǒng)諧波畸變率,改善交流側(cè)的電能質(zhì)量,需要對(duì)諧波源—逆變器進(jìn)行處理。通過(guò)提高逆變器的直流側(cè)輸入功率可以有效的減少輸出諧波,也是本文進(jìn)行組串式光伏系統(tǒng)直流側(cè)重構(gòu)研究的目標(biāo)。圖2-2逆變器不同功率點(diǎn)輸出電流波形2.1.2組串式光伏系統(tǒng)發(fā)電效率分析光伏系統(tǒng)中發(fā)電量一直是評(píng)價(jià)光伏電站系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。影響光伏系統(tǒng)發(fā)電量的主要因素包括光伏電站的容量、輻照度和系統(tǒng)效率。在一定的分布式光伏電站中,容量和輻照度不可隨意改變的情況下,因盡可能提高光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率,以提升光伏電站的經(jīng)濟(jì)效益。光伏并網(wǎng)逆變器負(fù)責(zé)將光伏陣列中輸出的直流電轉(zhuǎn)化為符合電網(wǎng)要求的同頻、同相的交流電匯入電網(wǎng),是光伏系統(tǒng)重要的功率變換設(shè)備。光伏并網(wǎng)逆變器的性能直接影響著整個(gè)光伏電站的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)效益,甚至是整個(gè)光伏系統(tǒng)的使用壽命。對(duì)光伏并網(wǎng)逆變器的要求主要包括:逆變器注入電網(wǎng)的波形質(zhì)量、逆變器的輸出效率。逆變器的不合理使用對(duì)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電效率造成極大影響,主要包括在使用過(guò)程中的逆變器損耗和直流電壓不在逆變器工作電壓范圍造成的電量損失。研究光伏并網(wǎng)逆變器的性能,靈活的掌握逆變器的使用方式,對(duì)于提高逆變器的發(fā)電效率至關(guān)重要。提高逆變器的轉(zhuǎn)換效率可以通過(guò)降低逆變器損耗實(shí)現(xiàn),采取的措
第4章光伏系統(tǒng)動(dòng)態(tài)切換裝置設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)-29-行諧波及功率品質(zhì)分析,在實(shí)驗(yàn)中可實(shí)時(shí)的記錄不同連接組別下的諧波畸變率,為裝置提供了精準(zhǔn)的諧波記錄和分析。波形記錄儀選用MR1200系列便攜式波形監(jiān)視記錄儀,能夠多通道、高采樣、長(zhǎng)時(shí)間顯示和記錄電壓電流的波形,并能夠進(jìn)行諧波分量、矢量圖等數(shù)據(jù)分析,在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)用于對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、存儲(chǔ)、分析并實(shí)時(shí)查看電壓電流變化,檢查實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電壓電流波形的異常波動(dòng)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖4-1所示。圖4-1實(shí)驗(yàn)設(shè)備圖4.2硬件方案設(shè)計(jì)硬件電路是光伏系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)成,硬件電路設(shè)計(jì)主要包括四部分,分別為跨橋開(kāi)關(guān)主電路、CPU控制中心、模擬量采集電路、RS485通信總線,硬件結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖如圖4-2所示?鐦蜷_(kāi)關(guān)主電路模擬量采集電路CPU控制中心485通信總線圖4-2硬件結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三相兩電平逆變器死區(qū)效應(yīng)諧波分析及其補(bǔ)償方法研究[J]. 焦寧,劉天琪,王順亮,李媛. 電網(wǎng)技術(shù). 2020(06)
[2]基于能源轉(zhuǎn)型的中國(guó)特色電力市場(chǎng)建設(shè)的分析與思考[J]. 陳國(guó)平,梁志峰,董昱. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020(02)
[3]分布式光伏和電動(dòng)汽車接入對(duì)配電網(wǎng)諧波影響的分析[J]. 黃力,喻恒凝,張思東,陳后全,唐超,黃云輝. 通信電源技術(shù). 2019(11)
[4]集中式太陽(yáng)能逆變器快速M(fèi)PPT方法[J]. 范瑞祥,苗潔蓉,王文彬,解大. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2019(07)
[5]分布式光伏電站系統(tǒng)效率模型分析與研究[J]. 任林濤,汪飛,楊柳柳,朱文浩,袁子華. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2019(06)
[6]分布式可再生能源發(fā)電集群并網(wǎng)消納關(guān)鍵技術(shù)及工程實(shí)踐[J]. 盛萬(wàn)興,吳鳴,季宇,寇凌峰,潘靜,施海峰,牛耕,王中冠. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(08)
[7]太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)狀研究及問(wèn)題分析[J]. 吳迎新,田李劍. 技術(shù)與市場(chǎng). 2019(01)
[8]光伏逆變器效率及電能質(zhì)量測(cè)試與分析[J]. 黃靜,劉江峰,劉林東,陳富東,余振,薛洪斐. 太陽(yáng)能. 2018(11)
[9]棄光現(xiàn)象成因及光伏產(chǎn)能轉(zhuǎn)化路徑研究——以西北地區(qū)為例[J]. 蔣莉,代翠玲,黃偉文. 中國(guó)集體經(jīng)濟(jì). 2018(35)
[10]太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析[J]. 潘曉貝. 菏澤學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(02)
博士論文
[1]光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其控制的研究[D]. 汪海寧.合肥工業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]集散式功率組合光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的研究[D]. 王曉.西安理工大學(xué) 2019
[2]局部陰影下光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤及多逆變器群控的研究[D]. 向馬.西安理工大學(xué) 2019
[3]光伏并網(wǎng)群控系統(tǒng)研究[D]. 趙冬冬.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017
[4]太陽(yáng)能光伏發(fā)電的分析與政策建議[D]. 王陽(yáng).中國(guó)石油大學(xué)(北京) 2016
本文編號(hào):3385044
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
光伏逆變器轉(zhuǎn)化效率曲線
燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-10-器不同功率點(diǎn)測(cè)試顯示,逆變器輸入功率在額定功率20%以下時(shí),逆變器輸出電流諧波畸變率明顯增加,嚴(yán)重時(shí)甚至達(dá)到20%以上。為降低系統(tǒng)諧波畸變率,改善交流側(cè)的電能質(zhì)量,需要對(duì)諧波源—逆變器進(jìn)行處理。通過(guò)提高逆變器的直流側(cè)輸入功率可以有效的減少輸出諧波,也是本文進(jìn)行組串式光伏系統(tǒng)直流側(cè)重構(gòu)研究的目標(biāo)。圖2-2逆變器不同功率點(diǎn)輸出電流波形2.1.2組串式光伏系統(tǒng)發(fā)電效率分析光伏系統(tǒng)中發(fā)電量一直是評(píng)價(jià)光伏電站系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。影響光伏系統(tǒng)發(fā)電量的主要因素包括光伏電站的容量、輻照度和系統(tǒng)效率。在一定的分布式光伏電站中,容量和輻照度不可隨意改變的情況下,因盡可能提高光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率,以提升光伏電站的經(jīng)濟(jì)效益。光伏并網(wǎng)逆變器負(fù)責(zé)將光伏陣列中輸出的直流電轉(zhuǎn)化為符合電網(wǎng)要求的同頻、同相的交流電匯入電網(wǎng),是光伏系統(tǒng)重要的功率變換設(shè)備。光伏并網(wǎng)逆變器的性能直接影響著整個(gè)光伏電站的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)效益,甚至是整個(gè)光伏系統(tǒng)的使用壽命。對(duì)光伏并網(wǎng)逆變器的要求主要包括:逆變器注入電網(wǎng)的波形質(zhì)量、逆變器的輸出效率。逆變器的不合理使用對(duì)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電效率造成極大影響,主要包括在使用過(guò)程中的逆變器損耗和直流電壓不在逆變器工作電壓范圍造成的電量損失。研究光伏并網(wǎng)逆變器的性能,靈活的掌握逆變器的使用方式,對(duì)于提高逆變器的發(fā)電效率至關(guān)重要。提高逆變器的轉(zhuǎn)換效率可以通過(guò)降低逆變器損耗實(shí)現(xiàn),采取的措
第4章光伏系統(tǒng)動(dòng)態(tài)切換裝置設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)-29-行諧波及功率品質(zhì)分析,在實(shí)驗(yàn)中可實(shí)時(shí)的記錄不同連接組別下的諧波畸變率,為裝置提供了精準(zhǔn)的諧波記錄和分析。波形記錄儀選用MR1200系列便攜式波形監(jiān)視記錄儀,能夠多通道、高采樣、長(zhǎng)時(shí)間顯示和記錄電壓電流的波形,并能夠進(jìn)行諧波分量、矢量圖等數(shù)據(jù)分析,在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)用于對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、存儲(chǔ)、分析并實(shí)時(shí)查看電壓電流變化,檢查實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電壓電流波形的異常波動(dòng)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖4-1所示。圖4-1實(shí)驗(yàn)設(shè)備圖4.2硬件方案設(shè)計(jì)硬件電路是光伏系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)成,硬件電路設(shè)計(jì)主要包括四部分,分別為跨橋開(kāi)關(guān)主電路、CPU控制中心、模擬量采集電路、RS485通信總線,硬件結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖如圖4-2所示?鐦蜷_(kāi)關(guān)主電路模擬量采集電路CPU控制中心485通信總線圖4-2硬件結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三相兩電平逆變器死區(qū)效應(yīng)諧波分析及其補(bǔ)償方法研究[J]. 焦寧,劉天琪,王順亮,李媛. 電網(wǎng)技術(shù). 2020(06)
[2]基于能源轉(zhuǎn)型的中國(guó)特色電力市場(chǎng)建設(shè)的分析與思考[J]. 陳國(guó)平,梁志峰,董昱. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020(02)
[3]分布式光伏和電動(dòng)汽車接入對(duì)配電網(wǎng)諧波影響的分析[J]. 黃力,喻恒凝,張思東,陳后全,唐超,黃云輝. 通信電源技術(shù). 2019(11)
[4]集中式太陽(yáng)能逆變器快速M(fèi)PPT方法[J]. 范瑞祥,苗潔蓉,王文彬,解大. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2019(07)
[5]分布式光伏電站系統(tǒng)效率模型分析與研究[J]. 任林濤,汪飛,楊柳柳,朱文浩,袁子華. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2019(06)
[6]分布式可再生能源發(fā)電集群并網(wǎng)消納關(guān)鍵技術(shù)及工程實(shí)踐[J]. 盛萬(wàn)興,吳鳴,季宇,寇凌峰,潘靜,施海峰,牛耕,王中冠. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(08)
[7]太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)狀研究及問(wèn)題分析[J]. 吳迎新,田李劍. 技術(shù)與市場(chǎng). 2019(01)
[8]光伏逆變器效率及電能質(zhì)量測(cè)試與分析[J]. 黃靜,劉江峰,劉林東,陳富東,余振,薛洪斐. 太陽(yáng)能. 2018(11)
[9]棄光現(xiàn)象成因及光伏產(chǎn)能轉(zhuǎn)化路徑研究——以西北地區(qū)為例[J]. 蔣莉,代翠玲,黃偉文. 中國(guó)集體經(jīng)濟(jì). 2018(35)
[10]太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析[J]. 潘曉貝. 菏澤學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(02)
博士論文
[1]光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其控制的研究[D]. 汪海寧.合肥工業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]集散式功率組合光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的研究[D]. 王曉.西安理工大學(xué) 2019
[2]局部陰影下光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤及多逆變器群控的研究[D]. 向馬.西安理工大學(xué) 2019
[3]光伏并網(wǎng)群控系統(tǒng)研究[D]. 趙冬冬.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017
[4]太陽(yáng)能光伏發(fā)電的分析與政策建議[D]. 王陽(yáng).中國(guó)石油大學(xué)(北京) 2016
本文編號(hào):3385044
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