本文關鍵詞：光伏并網逆變器多模式控制策略研究

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【摘要】：光伏并網發(fā)電是太陽能利用的主要方式。無論對大電網還是微網而言,光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性,制約了太陽能產生的電能在送電網和配電網的消納。同時光伏發(fā)電的成本也很高,沒有國家產業(yè)政策的支持,發(fā)電收益很難保證。在并網光伏系統(tǒng)中,完成直流交流轉換的逆變器非常重要。本研究圍繞逆變器的功能,重點從功率控制和變換電能質量兩個方面,探討了逆變器的控制問題。系統(tǒng)設計的逆變器容量20k W,開關元件為IGBT,所并電網電壓380V,頻率50Hz。在功率控制方面,本研究重點分析了最大功率跟蹤問題。在電能質量方面,本研究通過有功和無功控制,重點分析了當電網發(fā)生不平衡故障時,有功控制通過負序補償,減少有功振蕩和諧波電流的影響。本研究還分析了檢測電網諧波的方法,通過無功和諧波電流控制,保證并網電能質量。在整個系統(tǒng)的設計中,本研究針對一種特定的光伏電池板,依據20k W的設計容量,首先計算了光伏電池板的串并聯結構,明確了光強對光伏陣列輸出功率的影響。本研究還分析了濾波電路的結構和濾波電感的選擇,分析了直流側電容的功能和計算步驟,以及IGBT的選取。最后,依據電流滯環(huán)控制的功能,本研究將MPPT輸出的電流參考值和有功電流,無功及諧波電流值相疊加,作為電流滯環(huán)控制器的參考給定,通過控制器輸出實現三相IGBT的觸發(fā)控制。上述功能都在仿真平臺上,通過光伏并網系統(tǒng)的仿真模型,并進行了仿真研究。仿真結果表明:在光強變化條件下,這種多模式控制策略能夠快速實現MPPT功能,及時檢測電網諧波,實現單位功率因數并網控制,動靜態(tài)特性均能滿足并網要求。
【關鍵詞】：光伏并網逆變器 多模式控制策略 電導增量法 負序檢測 雙二階廣義積分器 電流滯環(huán)控制
【學位授予單位】：內蒙古工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM615;TM464
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 引言7-11
• 1.1 研究背景7
• 1.2 研究目的和意義7-8
• 1.3 光伏并網逆變器的研究8-9
• 1.4 本文主要研究內容9-11
• 第二章 光伏并網系統(tǒng)設計11-21
• 2.1 光伏電池的設計11-15
• 2.1.1 光伏電池數學模型11-12
• 2.1.2 光伏陣列設計12-13
• 2.1.3 光伏陣列輸出特性13-14
• 2.1.4 光伏電池的仿真模型14-15
• 2.2 系統(tǒng)總體結構及工作原理15-21
• 2.2.1 網側濾波電感的選擇16-19
• 2.2.2 直流側穩(wěn)壓電容的選擇19-20
• 2.2.3 開關元件的選擇20-21
• 第三章 逆變器的控制策略21-30
• 3.1 最大功率跟蹤21-23
• 3.1.1 電導增量算法21-22
• 3.1.2 MPPT控制的參考電流22
• 3.1.3 MPPT控制的仿真模型建立22-23
• 3.2 有功控制23-26
• 3.2.1 有功控制原理23
• 3.2.2 基于雙二階廣義積分器的鎖頻環(huán)23-25
• 3.2.3 基于雙二階廣義積分器的鎖頻環(huán)的仿真25-26
• 3.3 無功及諧波電流補償26-30
• 3.3.1 無功及諧波電流補償的原理27-28
• 3.3.2 無功及諧波電流補償的仿真圖28-30
• 第四章 多模式逆變器的實現30-35
• 4.1 各參考電流的合成30
• 4.2 電流追蹤滯環(huán)控制30-31
• 4.3 仿真模型及其結果分析31-35
• 總結35-36
• 參考文獻36-38
• 致謝38-39
• 作者簡介39

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本文編號：1062009