發(fā)布時(shí)間：2020-08-22 03:51

【摘要】：能源問題和環(huán)境問題的愈發(fā)嚴(yán)峻使風(fēng)能和太陽能等新能源發(fā)電技術(shù)得到了快速的發(fā)展。但是這兩種新能源發(fā)電系統(tǒng)容易受天氣的影響,而并網(wǎng)逆變器是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心部分,所以它的可靠性尤為重要。因此,本文以光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)為研究對象,對最大功率點(diǎn)跟蹤和雙閉環(huán)控制技術(shù)展開研究。對光伏發(fā)電系統(tǒng)和光伏電池進(jìn)行了建模和分析,在此基礎(chǔ)上介紹了一些常用的MPPT算法,針對傳統(tǒng)方法收斂性差,抗干擾能力不足以及可能發(fā)生誤判等缺陷,本文提出了新的基于蟻群算法的生物啟發(fā)MPPT(ACO NPU MPPT)控制器,該控制器采用了一種新的信息素更新策略,節(jié)省了計(jì)算時(shí)間,具有良好的跟蹤能力,具有高精度、高魯棒性和零振蕩的優(yōu)點(diǎn)。在電壓電流雙閉環(huán)控制策略方面,首先分析了電源變換器系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上提出了基于離散滑模和魯棒控制的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。并分析了離散滑�？刂坪汪敯艨刂品椒☉�(yīng)用在本系統(tǒng)中的優(yōu)勢。在電壓外環(huán)控制中引入魯棒伺服控制,在電流內(nèi)環(huán)控制中引入離散滑模控制,離散滑模和魯棒控制的結(jié)合大大提高了雙閉環(huán)系統(tǒng)的魯棒性,克服傳統(tǒng)的雙閉環(huán)系統(tǒng)抗干擾能力差的缺點(diǎn),能夠快速對電流進(jìn)行控制,并且降低了穩(wěn)態(tài)誤差。利用Matlab平臺中的Simulink對整個(gè)光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。通過Matlab GUI界面構(gòu)建系統(tǒng)各部分模塊,以基于受控電壓源的DC-DC變換器模型為基礎(chǔ)的直流電壓源作為補(bǔ)償,解決太陽能在自然天氣條件下輸出電能不穩(wěn)定的問題。仿真結(jié)果表明基于離散滑模和魯棒控制的雙閉環(huán)控制能夠有效地抑制電能質(zhì)量擾動(dòng)的發(fā)生。為了證明所提出的ACO NPU MPPT控制器的優(yōu)越性和魯棒性,將仿真結(jié)果與傳統(tǒng)方法和人工智能軟計(jì)算方法和其他的生物啟發(fā)法的仿真結(jié)果進(jìn)行比較和分析。所得結(jié)果表明,所提出的ACO NPU MPPT控制器在變化的大氣條件下具有最佳的性能,并且可以準(zhǔn)確的跟蹤局部陰影條件下的全局最大功率點(diǎn)(GMPP)。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM615
【圖文】：

能源是人類社會生存和不斷發(fā)展的重要物質(zhì)動(dòng)力，諸如蠻荒時(shí)期的鉆木取火、石能源和核能，還有太陽能、風(fēng)能等等。所有這些能源對人類社會的發(fā)展都起的推動(dòng)作用。隨著人類社會的發(fā)展，人們對能源的需求越來越多，傳統(tǒng)化石能再生類能源面臨著日益貧乏的局面，能源危機(jī)日益加劇[4]。近幾年最新的能源格局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，全球范圍內(nèi)的不可再生能源儲量如下：可開能源已非常有限，石油大概還能開采 40 年，天然氣大概還能開采 60 年，煤炭開采 230 年。因此各國能源專家聯(lián)合發(fā)聲，不可再生類化石能源應(yīng)該作為工業(yè)后人，我們這代人不應(yīng)該只顧眼前利益而忽略長遠(yuǎn)之計(jì)[5]。我國地大物博，能源豐富，尤其是太陽能資源，每年平均日照時(shí)間超過 2000 小面積超過了總國土面積的百分之五十，有非常高的利用價(jià)值。我國的光伏技術(shù)，而發(fā)達(dá)國家在這方面的發(fā)展程度領(lǐng)先我國數(shù)十年之久[6]。近年來我國政府開視開發(fā)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)，國家發(fā)改委也出臺了《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》和能源中長期發(fā)展規(guī)劃》兩個(gè)規(guī)劃來明確我國光伏產(chǎn)業(yè)的中長期目標(biāo)。在 2010 年伏發(fā)電新增 400MW，裝機(jī)總計(jì) 700MW，整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)以平均每年 30%的速度快的發(fā)展，如圖 1.1 為光伏發(fā)電站實(shí)地考察照片。

東北石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 1.3 所示，2018 年國內(nèi)市場裝機(jī)仍然有支撐：全額上網(wǎng)部分與集中式面臨調(diào)電價(jià)的影響，具備主動(dòng)和被動(dòng)的需求，且規(guī)模不受限制；自的 0.42 元的度電補(bǔ)貼[20]，明年可能會調(diào)整（已經(jīng)連續(xù)三年沒有調(diào)整用分布式爆發(fā)明顯。根據(jù)國家能源局統(tǒng)計(jì)，2017 年上半年國內(nèi)戶長了 7 倍[21]，并且戶用分布式具備的類家電的消費(fèi)屬性和類固收產(chǎn)步的放大和認(rèn)同。產(chǎn)業(yè)鏈各家企業(yè)紛紛布局、快速拓展也是戶用光綜合來看，2018 年工商業(yè)屋頂和戶用住宅分布式按同比增速 100% 28GW，再加上 22GW 的集中式電站指標(biāo)，2018 年全年裝機(jī)將會超

第二章 光伏發(fā)電系統(tǒng)建模與控制示，兩個(gè)矩形代表 P 型和 N 型半導(dǎo)體構(gòu)成了一個(gè) PN 結(jié)圓代表電子，當(dāng)有光線照射時(shí)，空穴就會像 N 型半導(dǎo)體體中轉(zhuǎn)移，這樣在 PN 結(jié)中產(chǎn)生了一個(gè)電場，而更多光子對，所以在電場的作用下就形成了類似于電池一樣的起就相當(dāng)于一個(gè)太陽能電池板，接上負(fù)載后就產(chǎn)生了電

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 梁云;楊小天;郭亮;;我國光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景[J];吉林建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2015年02期

2 白俊雪;郭偉玲;孫捷;樊星;韓禹;孫曉;徐儒;雷s

本文編號：2800230