為了減緩各種傳統(tǒng)能源的使用對(duì)氣候變化的影響,各種清潔能源開(kāi)始得到廣泛的開(kāi)發(fā)利用。其中太陽(yáng)能是一種取之不盡用之不竭的清潔能源,而光伏并網(wǎng)發(fā)電就是一種最普遍的太陽(yáng)能利用形式,所以本文主要研究光伏并網(wǎng)發(fā)電過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。傳統(tǒng)基于單二極管的_sR和R_s-R_p光伏組件模型在溫度變化、低光照條件下性能較差,且沒(méi)有考慮二極管的復(fù)合損耗。后來(lái)提出的雙二極管光伏組件模型雖然能克服上述缺點(diǎn),但計(jì)算量極大。本文提出一種新型雙二極管光伏組件模型,通過(guò)理論分析確定了一部分參數(shù)的取值,并對(duì)相應(yīng)參數(shù)的計(jì)算方程進(jìn)行簡(jiǎn)化,從而減少了需要計(jì)算的參數(shù)和計(jì)算量。并提出了一種迭代算法對(duì)模型中相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)一步提高了計(jì)算速度。然后以此光伏組件模型為基礎(chǔ)建立了一種能反應(yīng)局部陰影狀態(tài)的光伏陣列仿真器模型,為后續(xù)研究提供了方便。局部陰影條件下,光伏陣列的P-V曲線(xiàn)變?yōu)槎喾逯?傳統(tǒng)的最大功率點(diǎn)追蹤算法會(huì)失效。本文在仔細(xì)研究光伏陣列輸出特性曲線(xiàn)的基礎(chǔ)上,提出了一種全局最大功率點(diǎn)追蹤算法。該算法針對(duì)均勻光照和局部陰影這兩種情況分別設(shè)計(jì)了各自的最大功率點(diǎn)追蹤算法。首先基于光伏組件所并聯(lián)旁路二極管的電壓變化特性,提出了一種光照情況判斷手段,用來(lái)決定使用何種算法。均勻光照條件下的算法通過(guò)提出的恒壓法和查表法來(lái)定位最大功率點(diǎn)。局部陰影條件下的算法首先通過(guò)提出的占空比公式,將DC-DC變換器的工作點(diǎn)定位到幾個(gè)局部峰值點(diǎn)附近,在比較這幾個(gè)局部峰值點(diǎn)的大小后定位到全局最大功率點(diǎn)附近,避免了傳統(tǒng)算法在定位到全局最大功率點(diǎn)附近時(shí)的掃描過(guò)程,極大的減小了算法的執(zhí)行時(shí)間,然后在全局最大功率點(diǎn)附近使用擾動(dòng)觀察法實(shí)現(xiàn)精確定位。為了實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)同步控制,將LCL型三相并網(wǎng)逆變系統(tǒng)變換到dq坐標(biāo)系下進(jìn)行研究,并針對(duì)該三相逆變系統(tǒng)在dq坐標(biāo)系下的耦合問(wèn)題,提出了一種耦合量前饋的解耦策略,從而建立了精確的系統(tǒng)模型。分析解耦后的系統(tǒng)模型,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)還存在諧振問(wèn)題,為了解決該問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)同步控制,便提出了電流雙閉環(huán)的控制策略。最后搭建了一個(gè)額定功率為10kW的光伏并網(wǎng)系統(tǒng),并將相應(yīng)的控制算法在該平臺(tái)上進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓的同步控制,且并網(wǎng)電流的THD符合并網(wǎng)要求。
【學(xué)位單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TM615;TM464
【部分圖文】：

提出了一個(gè)能反應(yīng)局部陰影情況的光伏陣列仿真器。圖 2-8 為該仿真器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，共由四組光伏陣列 A、B、C、D 構(gòu)成，每組光伏陣列的組成結(jié)構(gòu)相同，各組光伏陣列的光照強(qiáng)度、溫度高低、有無(wú)旁路二極管等可以自由調(diào)節(jié)。圖 2-8 光伏陣列仿真器圖 2-9 展示了 A 組光伏陣列的 matlab 模型組成。

圖 2-9A 組光伏陣列內(nèi)部結(jié)構(gòu)A 組光伏陣列模型以式(2.10)為基礎(chǔ)并添加了 f(u)函數(shù)，該函數(shù)用來(lái)反應(yīng)光伏陣列個(gè)組件兩端所并聯(lián)旁路二極管的影響，如圖 2-10 所示。因?yàn)樵诰植筷幱皸l件下，光列中部分光伏組件將會(huì)變?yōu)橐粋�(gè)消耗能量的負(fù)載并產(chǎn)生熱斑效應(yīng)，其輸出電流小于光伏組件的電流[19-21]。為了使光伏陣列能夠正常工作，就在每個(gè)組件的周?chē)⒙?lián)一路二極管，讓正常工作組件的電流從該二極管中流過(guò)。

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文，雙二極管光伏組件模型的電流-電壓、功率-電壓曲線(xiàn)始終和實(shí)組件模型的電流-電壓、功率-電壓曲線(xiàn)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差較大。2)最低的 Voc附近， 模型的仿真曲線(xiàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分離的最型在低光照條件下的精確性的確會(huì)進(jìn)一步惡化。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2808189