發(fā)布時(shí)間：2017-07-16 06:11

  本文關(guān)鍵詞：基于電網(wǎng)電壓全前饋的三相光伏并網(wǎng)控制研究

  更多相關(guān)文章： 太陽(yáng)能 LCL并網(wǎng)逆變器 PI控制 電網(wǎng)電壓全前饋 電網(wǎng)不平衡

【摘要】：隨著世界能源危機(jī)和環(huán)境污染的加劇,可再生能源得到了廣泛的關(guān)注,其中太陽(yáng)能因具有資源廣泛性、無(wú)噪音、無(wú)污染、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)致使其應(yīng)用范圍廣泛。光伏并網(wǎng)發(fā)電作為太陽(yáng)能利用的一種主要形式,是采用太陽(yáng)能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能,進(jìn)而供用戶(hù)使用。并網(wǎng)逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心,其性能不僅影響和決定了整個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是否能夠安全、穩(wěn)定、高效、可靠地運(yùn)行,同時(shí)也影響系統(tǒng)的使用壽命。本文開(kāi)始從光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)出發(fā),介紹了光伏電池的仿真模型、逆變器的拓?fù)?分析了LCL濾波器的特性,并計(jì)算了LCL濾波器參數(shù)。其次,在理想電網(wǎng)電壓條件下,分別推導(dǎo)了abc、αβ和dq三種坐標(biāo)系下的基于LCL的三相光伏并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)比較分析三種坐標(biāo)系下的模型及其控制的區(qū)別,決定采用dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系進(jìn)行控制,在傳統(tǒng)的PI控制基礎(chǔ)上引入電網(wǎng)電壓全前饋控制策略,從而使電網(wǎng)電壓對(duì)并網(wǎng)電流質(zhì)量的影響降低,并推出了該控制策略下的系統(tǒng)傳遞函數(shù),分析了穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能。此外,針對(duì)電網(wǎng)三相不平衡的情況,推導(dǎo)出電網(wǎng)電壓全前饋控制策略,并驗(yàn)證其有效性,同時(shí)結(jié)合雙解耦同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的鎖相技術(shù),使并網(wǎng)逆變器輸出電流滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。最后,在matlab/simulink中建立仿真模型,驗(yàn)證電網(wǎng)電壓全前饋控制策略的有效性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差并網(wǎng)。同時(shí),設(shè)置電網(wǎng)不平衡情況,與傳統(tǒng)控制方法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析,驗(yàn)證了改進(jìn)控制策略的優(yōu)越性。仿真結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的基于電網(wǎng)電壓全前饋控制的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)能輸出具有較好穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能的并網(wǎng)電流,且當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生不平衡故障時(shí),并網(wǎng)逆變器依然可穩(wěn)定、安全運(yùn)行,進(jìn)而保證了發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,提高了系統(tǒng)的壽命。
【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能 LCL并網(wǎng)逆變器 PI控制 電網(wǎng)電壓全前饋 電網(wǎng)不平衡
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.1 國(guó)外光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀10
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀11-17
• 1.4 LCL型GCI控制策略現(xiàn)狀17-19
• 1.4.1 想電網(wǎng)電壓條件下GCI控制研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4.2 電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)GCI控制研究現(xiàn)狀18-19
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)拓?fù)?/span>21-30
• 2.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)組成21-23
• 2.1.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)21-22
• 2.1.2 光伏電池輸出特性22-23
• 2.2 LCL型GCI主電路參數(shù)設(shè)計(jì)及模型建立23-29
• 2.2.1 LCL并網(wǎng)濾波器及其參數(shù)設(shè)計(jì)24-26
• 2.2.2 LCL型GCI數(shù)學(xué)模型26-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 3 基于電網(wǎng)電壓全前饋GCI控制技術(shù)30-42
• 3.1 GCI雙環(huán)控制策略30-35
• 3.1.1 基于網(wǎng)側(cè)電感電流的有源阻尼控制30-32
• 3.1.2 并網(wǎng)電流直接控制策略32-35
• 3.2 電網(wǎng)電壓全前饋控制策略35-37
• 3.3 閉環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)性能分析37-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 4 電網(wǎng)不平衡條件下網(wǎng)壓全前饋的實(shí)現(xiàn)42-51
• 4.1 電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)正負(fù)序分量關(guān)系42-44
• 4.2 基于雙同步坐標(biāo)系的解耦鎖相環(huán)44-49
• 4.2.1 正負(fù)序分量的分離44-46
• 4.2.2 鎖相環(huán)模型建立46-47
• 4.2.3 仿真分析47-49
• 4.3 電網(wǎng)不平衡時(shí)電網(wǎng)電壓全前饋控制策略實(shí)現(xiàn)49-50
• 4.3.1 參考電流計(jì)算49-50
• 4.3.2 電網(wǎng)不平衡時(shí)GCI控制模型50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 5 基于電網(wǎng)電壓全前饋的GCI仿真結(jié)果分析51-60
• 5.1 理想電網(wǎng)條件下控制策略仿真分析51-55
• 5.1.1 與傳統(tǒng)控制策略比較51-54
• 5.1.2 突變仿真54-55
• 5.2 電網(wǎng)不平衡時(shí)控制策略仿真分析55-59
• 5.2.1 并網(wǎng)仿真56-57
• 5.2.2 突變仿真57-59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 致謝64-65

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本文編號(hào)：547329