本文關(guān)鍵詞：三相光伏并網(wǎng)接口運(yùn)行建模與控制策略研究

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【摘要】：社會的不斷發(fā)展引發(fā)的能源短缺問題和環(huán)境污染問題已經(jīng)十分嚴(yán)重,發(fā)展清潔可再生能源已迫在眉睫。太陽能作為一種無污染、綠色的可再生能源,全世界各國對其的開發(fā)與利用規(guī)模不斷在擴(kuò)大。光伏發(fā)電系統(tǒng)是一個非線性系統(tǒng),受到光照強(qiáng)度、溫度以及相關(guān)控制技術(shù)等諸多因素的影響,而這些因素進(jìn)而就影響到光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換及利用率,因而對其進(jìn)行精準(zhǔn)的控制研究是非常重要的。目前,通常是把光伏電源通過逆變器接入主電網(wǎng)進(jìn)行并網(wǎng)運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換以及對整個系統(tǒng)進(jìn)行電能質(zhì)量研究分析。本文主要從解決光伏電池的功率轉(zhuǎn)換問題和并網(wǎng)控制策略對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響問題這兩個方面對光伏并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行研究分析。論文介紹太陽能光伏發(fā)電研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢、光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的分類與光伏并網(wǎng)逆變器的分類,對光伏電池進(jìn)行數(shù)學(xué)建模與工程應(yīng)用建模,通過MATLAB/SIMULINK仿真得出光伏電池輸出功率跟光照強(qiáng)度和溫度之間的關(guān)系,同時對Boost升壓電路進(jìn)行電路分析與參數(shù)選擇以及在介紹傳統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)(MPPT)的基礎(chǔ)上結(jié)合開路電壓法和變步長擾動觀察法,探討了一種改進(jìn)型的MPPT控制方法,搭建了MATLAB/SIMULINK仿真模型,仿真驗證該控制能夠很好的實(shí)現(xiàn)快速跟蹤,減少了系統(tǒng)的運(yùn)行周期,能夠靈敏的實(shí)現(xiàn)變步長跟蹤,使系統(tǒng)的工作狀態(tài)達(dá)到最大功率點(diǎn)。論文針對并網(wǎng)諧波的抑制問題選取LCL型濾波器作為研究對象對其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,闡述了系統(tǒng)的高頻諧振的產(chǎn)生機(jī)理與常用的諧振抑制方法,并對LCL濾波器進(jìn)行了參數(shù)選擇。論文介紹了準(zhǔn)比例諧振控制與重復(fù)控制的特性,深入研究了基于雙閉環(huán)電流的準(zhǔn)比例諧振重復(fù)并網(wǎng)控制策略,建立起雙閉環(huán)電流的準(zhǔn)比例諧振重復(fù)并網(wǎng)控制原理模型,給出了確保系統(tǒng)穩(wěn)定的控制器設(shè)計方案,搭建了MATLAB/SIMULINK仿真模型,仿真驗證該控制策略能夠使系統(tǒng)擁有很好的動穩(wěn)態(tài)性能、高頻諧波抑制能力和抗干擾能力。
【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電系統(tǒng) MPPT LCL濾波器 準(zhǔn)比例諧振控制 重復(fù)控制
【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM615;TM743
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 太陽能光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢11-12
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢11
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢11-12
• 1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介12-13
• 1.4 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)分類13-18
• 1.4.1 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類13-16
• 1.4.2 光伏并網(wǎng)逆變器的分類16-18
• 1.5 本論文主要研究內(nèi)容18-20
• 第二章 光伏電池發(fā)電MPPT研究20-36
• 2.1 光伏電池的數(shù)學(xué)模型20-24
• 2.2 Boost電路數(shù)學(xué)模型及參數(shù)選擇24-27
• 2.2.1 Boost電路數(shù)學(xué)模型24-25
• 2.2.2 Boost電路參數(shù)選擇25-27
• 2.3 光伏電池的MPPT控制27-34
• 2.3.1 MPPT基本原理27-28
• 2.3.2 幾種常見的MPPT控制方法28-31
• 2.3.3 改進(jìn)型MPPT控制方法31-33
• 2.3.4 仿真驗證33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 第三章 LCL型三相光伏并網(wǎng)逆變器建模與性能分析36-46
• 3.1 LCL型并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)建模36-38
• 3.2 LCL型濾波器的諧振問題分析38-39
• 3.3 LCL型濾波器的阻尼控制方法39-42
• 3.3.1 無源阻尼控制方法40-41
• 3.3.2 有源阻尼控制方法41-42
• 3.4 LCL 濾波器的參數(shù)設(shè)計與分析42-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 基于雙閉環(huán)電流的準(zhǔn)比例諧振重復(fù)并網(wǎng)控制46-64
• 4.1 準(zhǔn)比例諧振控制策略性能分析46-50
• 4.1.1 比例諧振控制策略的基本原理46-47
• 4.1.2 準(zhǔn)比例諧振控制策略性能分析47-50
• 4.2 重復(fù)控制策略研究50-55
• 4.2.1 重復(fù)控制器的內(nèi)模環(huán)節(jié)50-51
• 4.2.2 重復(fù)控制器的補(bǔ)償環(huán)節(jié)51-53
• 4.2.3 重復(fù)控制器的穩(wěn)定性分析53-54
• 4.2.4 重復(fù)控制器的擾動抑制特性分析54
• 4.2.5 重復(fù)控制器的誤差收斂速度分析54-55
• 4.2.6 重復(fù)控制器的穩(wěn)態(tài)誤差特性分析55
• 4.3 基于雙閉環(huán)電流的準(zhǔn)比例諧振重復(fù)并網(wǎng)控制策略55-62
• 4.3.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析56-57
• 4.3.2 控制器參數(shù)設(shè)計57-62
• 4.4 本章小結(jié)62-64
• 第五章 并網(wǎng)接口運(yùn)行仿真64-68
• 5.1 準(zhǔn)比例諧振控制的并網(wǎng)接口運(yùn)行仿真64-65
• 5.2 基于重復(fù)控制的并網(wǎng)接口仿真65-66
• 5.3 準(zhǔn)比例諧振重復(fù)控制的并網(wǎng)接口運(yùn)行仿真66-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 總結(jié)68
• 6.2 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-76
• 致謝76-77
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文與專利情況77-78
• 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間參加的相關(guān)課題及所獲獎勵78

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本文編號：1115187