【摘要】：21世紀(jì)全球面臨著愈加嚴(yán)重的能源危機(jī)和環(huán)境污染,尋求可替代性的清潔新能源成為可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急,而太陽(yáng)能發(fā)電作為太陽(yáng)能應(yīng)用的主流方向以其無(wú)污染、可再生受到了全球各國(guó)的廣泛關(guān)注。本文以光伏并網(wǎng)逆變器作為研究基礎(chǔ),目的是為了提高并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率和電網(wǎng)的電能質(zhì)量,研究?jī)?nèi)容包括最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制、并網(wǎng)控制和并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的諧波治理。首先,介紹光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成,在分析并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方式的基礎(chǔ)之上,選取兩級(jí)式非隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為本文的研究對(duì)象。在光伏電池等效數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上仿真模擬不同環(huán)境下光伏電池的輸出特性。針對(duì)光伏電池的非線性輸出特性,通過分析常用的MPPT控制方法的工作原理及優(yōu)缺點(diǎn),在模糊控制的基礎(chǔ)上提出一種模糊PID控制應(yīng)用到MPPT控制中,仿真結(jié)果表明該方法的控制效果更加精確、穩(wěn)定。其次,針對(duì)單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中電網(wǎng)電壓擾動(dòng)的問題,采用基于電網(wǎng)電壓前饋的雙閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)向電網(wǎng)輸送高質(zhì)量電能的目的;并在此基礎(chǔ)上對(duì)三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行主電路和數(shù)學(xué)建模分析,提出基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的雙閉環(huán)PI控制和基于兩相靜止坐標(biāo)的準(zhǔn)比例諧振控制用于實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)目的;重點(diǎn)研究空間矢量脈沖寬度調(diào)制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)在三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn),并對(duì)以上控制策略進(jìn)行仿真分析。最后,通過對(duì)比光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和有源電力濾波器(Active Power Filter,APF)的工作原理,結(jié)合二者的優(yōu)缺點(diǎn),提出將APF應(yīng)用到光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中,重點(diǎn)研究新系統(tǒng)的諧波檢測(cè)方法和指令合成方法,最終仿真結(jié)果表明,該系統(tǒng)既可以向電網(wǎng)輸出有功功率,又可作為APF實(shí)現(xiàn)諧波治理,同時(shí)驗(yàn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)設(shè)計(jì)和控制策略的可行性與正確性。
【圖文】：

圖 1.1 世界太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘考霸鲩L(zhǎng)情況業(yè)的發(fā)展用的單晶硅太陽(yáng)能電池在貝爾實(shí)驗(yàn)室被制化為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)的誕生[7]。研主要在太空領(lǐng)域，直到 70 年代才將第一批。從 1980 年開始，，美國(guó)、日本、意大利和

2 章 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類及其應(yīng)用系統(tǒng)的分類統(tǒng)作為一種新型的發(fā)電形式，按供電方式的不同分為發(fā)電系統(tǒng)電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)框圖如圖 2.1 所示，該系統(tǒng)不與我陣列、控制器、儲(chǔ)能環(huán)節(jié)、逆變器和負(fù)載組成[33]。其量來源，是通過光伏電池多次的串并聯(lián)組成的。儲(chǔ)能是不可或缺的，通常使用的是蓄電池或者超級(jí)電容，光伏陣列的輸出功率大于負(fù)載用電量時(shí)，此時(shí)將多余中；二是當(dāng)光伏陣列的輸出功率小于負(fù)載用電量時(shí)，充到系統(tǒng)中，供負(fù)載使用�？刂破饕话阌沙洹⒎烹婋娐废到y(tǒng)的主要應(yīng)用形式有光伏水泵、光伏汽車、太陽(yáng)能立電源等[33,34]。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615

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本文編號(hào)：2548212