本文關(guān)鍵詞：光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中串聯(lián)型功率優(yōu)化器結(jié)構(gòu)和控制策略研究

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【摘要】：環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,能源危機也長久困擾著人類社會,這些都使得新能源產(chǎn)業(yè)有著巨大的發(fā)展?jié)摿�。串�?lián)型功率優(yōu)化器結(jié)構(gòu)的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中,每一塊光伏組件都與一臺功率優(yōu)化器相連,優(yōu)化器的輸出端串聯(lián)形成直流母線,集中式逆變器將直流母線上的能量傳輸給電網(wǎng)。該結(jié)構(gòu)能夠有效利用每一臺組件的能量,且具有高效、模塊化的特點,十分符合分布式光伏系統(tǒng)的要求,成為了近年來的研究熱點。本文深入分析、研究了串聯(lián)型功率優(yōu)化器結(jié)構(gòu)及其控制策略。 第一章介紹了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用背景與發(fā)展方向,對前人工作進行了簡要分析與總結(jié),在此基礎(chǔ)上提出了一些自己的看法。 本文第二章深入分析了串聯(lián)型功率優(yōu)化器結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài),即后級集中式逆變器平衡兩級之間的能量平衡,維持直流母線電壓,不需要最大功率點跟蹤的功能；前級功率優(yōu)化器完成每臺組件的最大功率點跟蹤,解決了由部分遮擋帶來的熱斑效應(yīng)及功率損失問題�；诖�,選取了級聯(lián)型Buck-Boost電路作為功率優(yōu)化器的主功率拓?fù)?完成了電路參數(shù)設(shè)計、小信號分析及雙環(huán)控制器的設(shè)計。 論文第三章在光伏系統(tǒng)并網(wǎng)漏電流問題分析的基礎(chǔ)上,選取了可以有效抑制共模漏電流的并聯(lián)雙Buck電路作為集中式逆變器的拓?fù)?采用輸入電壓外環(huán)與輸出電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略。論文選用電壓環(huán)紋波補償控制的方法抵消直流母線紋波對控制環(huán)路的影響,減小了輸出電流的THD與母線電容。最后通過實驗驗證了逆變器的可靠運行與控制方法的有效性。 第四章分析了串聯(lián)型優(yōu)化器結(jié)構(gòu)的控制策略,采用直流母線電壓固定與直流母線電壓可變兩種控制方法,在無需使用模塊間通訊的前提下,實現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。文章提出了功率優(yōu)化器暫停-啟動的控制策略,實現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定啟動與保護。在前面分析的基礎(chǔ)上,提出了部分接入功率優(yōu)化器的串聯(lián)型系統(tǒng)結(jié)構(gòu),降低了系統(tǒng)成本,維持了系統(tǒng)的能量輸出。最后通過系統(tǒng)的仿真與實驗,驗證了提出的控制策略。
【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng) 串聯(lián) 功率優(yōu)化器 逆變器
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 第一章 緒論8-25
• 1.1 課題的研究背景8-13
• 1.1.1 世界能源現(xiàn)狀綜述8-10
• 1.1.2 光伏電池特性10-12
• 1.1.3 陰影條件下光伏陣列輸出特性12-13
• 1.2 光伏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與分析13-18
• 1.2.1 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)13-16
• 1.2.2 功率優(yōu)化器結(jié)構(gòu)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的市場分析與發(fā)展趨勢16-18
• 1.3 基于功率優(yōu)化器的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀18-23
• 1.3.1 功率優(yōu)化器的拓?fù)浜涂刂撇呗?/span>18-20
• 1.3.2 并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浜涂刂撇呗?/span>20-23
• 1.4 本文的選題意義及主要研究內(nèi)容23-25
• 第二章 串聯(lián)型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的功率優(yōu)化器及其控制策略25-40
• 2.1 基于串聯(lián)型功率優(yōu)化器的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)概述25-26
• 2.2 功率優(yōu)化器的工作狀態(tài)26-30
• 2.2.1 功率優(yōu)化器的拓?fù)?/span>26-28
• 2.2.2 功率優(yōu)化器參數(shù)設(shè)計28-30
• 2.3 功率優(yōu)化器的控制策略30-39
• 2.3.1 功率優(yōu)化器小信號模型30-31
• 2.3.2 Boost/Buck模式的控制器設(shè)計31-36
• 2.3.3 模式切換及保護策略36-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第三章 串聯(lián)型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的逆變電路及其控制策略40-50
• 3.1 逆變電路拓?fù)?/span>40-43
• 3.2 逆變電路的控制策略43-49
• 3.2.1 逆變電路的控制43-45
• 3.2.2 電壓環(huán)紋波補償控制45-46
• 3.2.3 實驗結(jié)果46-49
• 3.3 本章小結(jié)49-50
• 第四章 基于串聯(lián)型功率優(yōu)化器的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)控制策略50-69
• 4.1 基于功率優(yōu)化器的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)控制策略概述50-51
• 4.2 系統(tǒng)控制策略設(shè)計51-59
• 4.2.1 固定直流母線電壓51-54
• 4.2.2 系統(tǒng)的啟動與保護策略54-57
• 4.2.3 可變直流母線電壓57-58
• 4.2.4 部分接功率優(yōu)化器的串聯(lián)型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)控制58-59
• 4.3 仿真與實驗結(jié)果59-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 第五章 總結(jié)與展望69-71
• 參考文獻71-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果79-80
• 致謝80

【參考文獻】

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本文編號：672148