本文關(guān)鍵詞：三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制策略研究

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【摘要】：隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,給能源和環(huán)境帶來了前所未有的壓力,太陽能由于儲存量豐富、無污染等優(yōu)點,得到了廣泛的關(guān)注。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽能的一種主要形式,其核心部件——并網(wǎng)逆變器不僅決定了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運行,而且也影響整個系統(tǒng)的壽命,因此,并網(wǎng)逆變器是目前研究的熱點。本文立足于光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),主要針對傳統(tǒng)比例積分(PI)控制策略輸出并網(wǎng)電流總諧波畸變高的缺點,研究了基于比例積分諧振(PI-R)的DC/DC和DC/AC(并網(wǎng)逆變器)的控制策略。在理想電網(wǎng)電壓條件下,建立了三相光伏并網(wǎng)逆變器在abc、αβ和dq三種坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型,并比較了其在控制策略方面的優(yōu)缺點,決定在dq坐標(biāo)系中采用電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略。電壓外環(huán)采用P1控制策略,作用是穩(wěn)定直流母線電壓并提供電流內(nèi)環(huán)的參考電流指令；電流內(nèi)環(huán)的作用是保證輸出高質(zhì)量的并網(wǎng)電流,采用PI-R控制策略,即在傳統(tǒng)的PI控制基礎(chǔ)上引入諧振(R)控制策略,從而在指定頻率處提供無窮大的增益,進(jìn)而抑制因電網(wǎng)電壓發(fā)生畸變而影響并網(wǎng)電流質(zhì)量,并分析了在該控制策略下系統(tǒng)動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能。最后,為了驗證PI-R控制策略的有效性,分別在理想和不平衡電網(wǎng)電壓條件下在Matlab/Simulink中建立仿真模型。仿真結(jié)果表明,本文設(shè)計的PI-R控制的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)能輸出與電網(wǎng)電壓同頻同相的并網(wǎng)電流,且當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生畸變時,系統(tǒng)亦保證輸出較好的并網(wǎng)電流,保證了配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,并提高了系統(tǒng)的壽命。
【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) 并網(wǎng)逆變器 雙環(huán)控制 PI-R控制 電網(wǎng)電壓畸變
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題研究背景和意義8-9
• 1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 光伏并網(wǎng)逆變器分類9-10
• 1.2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 電網(wǎng)電壓畸變時光伏并網(wǎng)逆變器控制研究現(xiàn)狀11
• 1.3 本文光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工作原理11-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 2 光伏陣列建模與MPPT控制15-26
• 2.1 光伏電池建模及輸出特性15-20
• 2.1.1 光伏電池的物理模型15-17
• 2.1.2 光伏電池的仿真模型17-18
• 2.1.3 光伏電池輸出仿真18-20
• 2.2 光伏陣列最大功率跟蹤控制技術(shù)20-25
• 2.2.1 電導(dǎo)增量法(INC)21-23
• 2.2.2 擾動觀測法(P&O)23-24
• 2.2.3 MPPT算法仿真24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)建模與工作原理26-33
• 3.1 系統(tǒng)整體工作原理26-27
• 3.2 并網(wǎng)逆變器建模27-31
• 3.2.1 并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型27-30
• 3.2.2 濾波器設(shè)計30-31
• 3.3 DC/DC變換器工作原理31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 4 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制策略33-45
• 4.1 基于PI-R的并網(wǎng)逆變器控制策略33-41
• 4.1.1 PI-R控制器簡介33-36
• 4.1.2 基于PI-R并網(wǎng)電流控制策略36-38
• 4.1.3 控制參數(shù)設(shè)計38-41
• 4.2 DC/DC變換器控制41-43
• 4.3 仿真模型的建立43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 5 仿真結(jié)果分析45-54
• 5.1 電網(wǎng)理想條件下PI-R仿真分析45-48
• 5.2 電網(wǎng)畸變時控制策略仿真分析48-53
• 5.3 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 致謝58-59

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本文編號：1081521