【摘要】：隨著傳統(tǒng)化石能源枯竭與環(huán)境污染等問(wèn)題的日漸嚴(yán)重,以太陽(yáng)能為代表的新型可再生清潔能源引起了越來(lái)越多的重視,作為新型電源與大電網(wǎng)間的連接紐帶,并網(wǎng)逆變器的研究成為新能源并網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。傳統(tǒng)的兩級(jí)式(DC/DC+DC/AC)逆變器在能量傳遞的效率、寬范圍電壓輸入的適應(yīng)性以及逆變器的可靠性上存在不足,而新型的Z源逆變器具有單級(jí)式結(jié)構(gòu)、較好的升壓特性和允許橋臂直通等特點(diǎn),較好的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)逆變器的不足。為此,本文以改進(jìn)型高增益Z源逆變器作為研究對(duì)象,并應(yīng)用到光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中。本文首先介紹了傳統(tǒng)的Z源逆變器,通過(guò)對(duì)其局限性的分析,提出了一種改進(jìn)型高增益Z源逆變器,分析了新型Z源逆變器的工作原理,并通過(guò)信號(hào)流圖法和狀態(tài)空間平均法建立了其數(shù)學(xué)模型,為控制策略的研究奠定了物理基礎(chǔ)。其次,在物理模型的基礎(chǔ)上,明確了Z源并網(wǎng)逆變器的控制目標(biāo),研究了逆變器直接與間接的兩種控制方式,分析了Z源逆變器直通實(shí)現(xiàn)和并網(wǎng)控制的方法,提出了一種基于SVPWAM的PQ并網(wǎng)控制策略,實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)并網(wǎng)的同時(shí)大大降低系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)頻率,并通過(guò)MATLAB軟件進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。然后,對(duì)光伏發(fā)電的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)技術(shù)進(jìn)行了研究,通過(guò)對(duì)光伏電池的建模,分析了光伏電池的輸出特性。通過(guò)對(duì)MPPT的工作原理以及多種MPPT方法的研究,提出了一種基于復(fù)合控制的MPPT優(yōu)化算法,結(jié)合了模糊擾動(dòng)觀察法和掃描電壓限值法,可以較好的適應(yīng)常規(guī)的漸變環(huán)境和局部陰影的情況,通過(guò)MATLAB軟件進(jìn)行了驗(yàn)證分析。最后,通過(guò)MATLAB軟件建立了含改進(jìn)型高增益Z源逆變器的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型,通過(guò)仿真分析,驗(yàn)證了所提新型Z源逆變器結(jié)構(gòu)、并網(wǎng)控制策略以及光伏發(fā)電MPPT方法的有效性和可行性。
【圖文】：

了維持世界的持續(xù)發(fā)展，全球的焦點(diǎn)都匯集到了新型的綠色可再生能 所示，據(jù) REN21（21 世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)絡(luò)）發(fā)布的《2016 年全球狀報(bào)告》顯示，2015 年世界各國(guó)對(duì)于新型能源的投入總計(jì) 2860 億美元總計(jì) 1029 億美元，超過(guò)總投資額的三分之一。特別是對(duì)于可再生能源利用，僅在 2014 年全球可再生能源發(fā)電量就達(dá) 1700 億千瓦時(shí)，據(jù) I署）發(fā)布的《世界能源展望》預(yù)測(cè)，，到 2040 年可再生能源發(fā)電將達(dá)到 90%，而其中光伏發(fā)電的增長(zhǎng)最為顯眼，到 2020 年，光伏發(fā)電的成本電更低，而到 2030 年，其平均成本將比新增燃煤火電和陸上風(fēng)電更有優(yōu)（可再生能源研究所）預(yù)計(jì)，到 2030 年，在總的能源結(jié)構(gòu)中，可再生超過(guò) 30%，其中光伏發(fā)電在全球總的電力供應(yīng)的比重將超過(guò) 10%，而到個(gè)比重將分別達(dá)到 50%和 20%以上，本世紀(jì)末，80%的能源消耗將由供，太陽(yáng)能總的發(fā)電量也將達(dá)到全球電力供應(yīng)的 60%以上，可以說(shuō) 21源變革的時(shí)代，更是太陽(yáng)能的時(shí)代[4-5]。

如圖 1.2 所示，2005 年以來(lái)中國(guó)每年的新增裝機(jī)容量都在提高同比增長(zhǎng)均在 30%以上，特別是 2009-2011 年，新增裝機(jī)容量同，從而拉近甚至趕超歐美日等傳統(tǒng)的光伏強(qiáng)國(guó)，2010 年以來(lái)，由機(jī)的影響，導(dǎo)致了歐洲光伏產(chǎn)業(yè)停滯不前甚至倒退，中國(guó)代替歐光伏市場(chǎng)之一，與美日共同主導(dǎo)新一輪的光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[6]。根據(jù)計(jì)，截止到 2017 年，全國(guó)的光伏總的發(fā)電能力高達(dá) 130.25GW，量為 53.06GW，兩項(xiàng)指標(biāo)均到達(dá)全球的領(lǐng)先水平。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM464;TM615

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃瑞哲;陳道煉;許志龍;;新穎的單相電壓型準(zhǔn)Z源逆變器[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年16期

2 趙興勇;楊濤;王秀麗;;考慮局部陰影的光伏陣列最大功率點(diǎn)追蹤優(yōu)化控制策略[J];電氣技術(shù);2015年07期

3 聶曉華;賴家俊;;局部陰影下光伏陣列全局最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法綜述[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年12期

4 徐聰;程啟明;李明;郭凱;黃偉;;Z源逆變器及其多種改進(jìn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的比較[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年10期

5 周玉斐;黃文新;趙健伍;趙萍;;開(kāi)關(guān)耦合電感準(zhǔn)Z源逆變器[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2014年06期

6 章激揚(yáng);李達(dá);楊蘋(píng);許志榮;周少雄;;光伏發(fā)電發(fā)展趨勢(shì)分析[J];可再生能源;2014年02期

7 李林林;湯雨;謝少軍;魏居魁;;一種新穎的Z源逆變器直流鏈峰值電壓控制策略[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2014年01期

8 周玉斐;黃文新;趙健伍;趙萍;;一種高升壓比的Z源逆變器[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2013年09期

9 任海鵬;郭鑫;楊_g;李潔;;光伏陣列最大功率跟蹤變論域模糊控制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2013年08期

10 曾正;趙榮祥;湯勝清;楊歡;呂志鵬;;可再生能源分散接入用先進(jìn)并網(wǎng)逆變器研究綜述[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年24期

本文編號(hào)：2609084