本文關(guān)鍵詞：基于直接功率控制的并網(wǎng)型光伏逆變器研究

  更多相關(guān)文章： 光伏發(fā)電 逆變器 最大功率跟蹤 直接功率控制 虛擬磁鏈

【摘要】：光伏并網(wǎng)逆變器作為光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備,其可靠性、安全性以及效率一直是研究的熱點。本文以基于直接功率控制的并網(wǎng)型光伏逆變器為研究對象,分析了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)模型、光伏電池MPPT算法、直接功率控制策略以及虛擬磁鏈原理,并在此基礎(chǔ)上提出改進措施來提高系統(tǒng)性能。論文綜述課題研究背景、意義,分析了并網(wǎng)型光伏逆變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)。介紹了分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中存在的“孤島效應(yīng)”以及相關(guān)光伏發(fā)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。研究了光伏電池最大功率跟蹤算法,針對固定步長擾動觀測法跟蹤速度慢、跟蹤精度低的缺點,提出一種新型的變步長擾動觀測法。在Matlab/Simulink環(huán)境下建立仿真模型,仿真結(jié)果表明,該算法在提高最大功率的跟蹤速度與精度的同時,也可以抑制最大功率點處的振蕩現(xiàn)象。為提高光伏并網(wǎng)逆變器的動態(tài)性能,論文依據(jù)瞬時功率理論,建立了逆變電路的數(shù)學(xué)模型,研究了基于滯環(huán)功率比較器的直接功率控制策略。分析了滯環(huán)比較器的原理,以及滯環(huán)寬度對輸出功率的影響。開關(guān)表依據(jù)功率滯環(huán)比較器的輸出量和電網(wǎng)電壓向量的矢量角,給出PWM信號控制功率管,進而調(diào)節(jié)輸出功率。分析了傳統(tǒng)功率開關(guān)表的構(gòu)造原理,討論了其在快速調(diào)節(jié)逆變器輸出功率時的局限性。給出了一種新型開關(guān)表,并在Matlab/Simulink環(huán)境仿真實驗。實驗結(jié)果驗證了新型開關(guān)表性能比傳統(tǒng)開關(guān)表性能有所提高。論文研究了基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制策略。在分析基于低通濾波器的虛擬磁鏈觀測器的基礎(chǔ)上,給出一種改進的虛擬磁鏈觀測器,并在Matlab/Simulink環(huán)境下仿真實驗。仿真結(jié)果表明,改進型虛擬磁鏈觀測器跟蹤虛擬磁鏈圓速度更快、效果更好。
【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 逆變器 最大功率跟蹤 直接功率控制 虛擬磁鏈
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-23
• 1.1 太陽能發(fā)電的研究背景、目的及意義8-10
• 1.2 國內(nèi)外光伏發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r10-11
• 1.3 并網(wǎng)型光伏逆變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)11-14
• 1.3.1 電流源、電壓源逆變器11-12
• 1.3.2 隔離型12
• 1.3.3 非隔離型12-14
• 1.4 并網(wǎng)型光伏逆變器中的關(guān)鍵技術(shù)14-20
• 1.4.1 光伏電池最大功率點跟蹤（MPPT）14
• 1.4.2 三相并網(wǎng)逆變器的控制策略14-16
• 1.4.3 孤島的檢測與防治16-17
• 1.4.4 光伏并網(wǎng)逆變器的濾波器17-20
• 1.5 三相逆變器的調(diào)制技術(shù)20-21
• 1.5.1 脈寬調(diào)制技術(shù)20
• 1.5.2 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)20-21
• 1.6 光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)21-22
• 1.7 本文研究的主要內(nèi)容22-23
• 第二章 光伏電池最大功率點跟蹤控制研究23-36
• 2.1 光伏電池工作特性23-27
• 2.1.1 光伏電池的數(shù)學(xué)模型23-26
• 2.1.2 光伏電池的輸出特性分析26-27
• 2.2 光伏電池最大功率點跟蹤（MPPT）算法研究27-33
• 2.2.1 恒定電壓法27-28
• 2.2.2 擾動觀測法28-30
• 2.2.3 電導(dǎo)增量法30-32
• 2.2.4 智能MPPT控制算法32-33
• 2.3 改進型MPPT算法33-35
• 2.3.1 改進型變步長MPPT算法原理33-34
• 2.3.2 改進型擾動觀察法的建模與仿真34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 三相逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型36-45
• 3.1 三相電壓源型逆變器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理36-39
• 3.2 坐標(biāo)變換39-40
• 3.3 三相并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型40-43
• 3.3.1 三相靜止坐標(biāo)系下的模型41-42
• 3.3.2 兩相靜止坐標(biāo)系下的模型42
• 3.3.3 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型42-43
• 3.4 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)原理分析43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 基于電壓定向的改進型直接功率控制研究45-63
• 4.1 瞬時功率的定義及計算45-47
• 4.1.1 三相ABC靜止坐標(biāo)系下瞬時功率的定義45
• 4.1.2 兩相 αβ 靜止坐標(biāo)系下定義瞬時功率45-46
• 4.1.3 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下定義瞬時功率46-47
• 4.2 三相并網(wǎng)逆變器直接功率控制理論原理分析47-50
• 4.3 改進開關(guān)表直接功率控制并網(wǎng)光伏逆變器研究50-58
• 4.3.1 直接功率控制系統(tǒng)框圖51-52
• 4.3.2 直流側(cè)電壓調(diào)節(jié)器設(shè)計52-53
• 4.3.3 功率滯環(huán)比較器的原理53-54
• 4.3.4 電壓矢量開關(guān)表的構(gòu)造54-56
• 4.3.5 新型開關(guān)表56-58
• 4.4 MATLAT/SIMULINK環(huán)境下建模仿真分析58-62
• 4.4.1 仿真模型及參數(shù)設(shè)計58-60
• 4.4.2 仿真結(jié)果分析60-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 基于虛擬磁鏈的直接功率控制研究63-74
• 5.1 虛擬磁鏈原理及虛擬磁鏈的計算63-65
• 5.2 虛擬磁鏈下的瞬時功率計算65-66
• 5.3 虛擬磁鏈觀測器66-69
• 5.3.1 基于純積分環(huán)節(jié)的虛擬磁鏈觀察器66-67
• 5.3.2 基于低通濾波器的虛擬磁鏈的觀測器67-68
• 5.3.3 改進型虛擬磁鏈觀測器68-69
• 5.4 基于虛擬磁鏈的直接功率控制系統(tǒng)仿真69-73
• 5.4.1 Matlab/simulink環(huán)境下建模與仿真70-71
• 5.4.2 仿真結(jié)果分析71-73
• 5.5 本章小結(jié)73-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 全文工作總結(jié)74-75
• 6.2 全文工作展望75-76
• 參考文獻76-79
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文79-80
• 致謝80

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