太陽能光伏發(fā)電控制技術研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在能源枯竭與環(huán)境污染問題日益嚴重的今天,太陽能利用成為世界各國爭相發(fā)展的熱點。在太陽能的各種應用中,光伏發(fā)電備受關注。然而,光伏電池的輸出特性具有強烈的非線性,并且受外界環(huán)境因素影響大,所以如何有效的利用太陽能,提高太陽能利用效率,成為太陽能利用中迫切需要解決的一個問題。太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電控制系統(tǒng)的兩個核心部分是光伏陣列的最大功率點跟蹤(MPPT)控制和光伏并網(wǎng)逆變控制。本論文以太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對象,以最大限度利用太陽能為主要目

2、標,展開了光伏發(fā)電控制系統(tǒng)的理論和實驗研究。具體研究內容可歸納如下:
  (1)系統(tǒng)地綜述了課題的研究背景,對太陽能光伏發(fā)電技術進行簡單介紹,引出本課題的研究現(xiàn)狀及研究意義。介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理和基本組成,確定了本文的主要研究內容。
  (2)對光伏電池的工作原理及工作特性進行介紹,詳細分析了光伏電池工作的等效電路和數(shù)學模型,并對日照強度,電池結溫和串聯(lián)電阻對光伏電池輸出特性的影響進行了分析;在此基礎上著重介紹了一種可模

3、擬環(huán)境溫度、光照強度、光伏陣列串并聯(lián)數(shù)等參數(shù)的光伏陣列動態(tài)通用仿真模型,解決了以往只針對特定光伏陣列建模的局限性,并給出了仿真結果。
  (3)對幾種傳統(tǒng)的最大功率點跟蹤(MPPT)控制算法進行了分析、研究和比較,提出各自的優(yōu)缺點,并對目前國內外常用的其他最大功率跟蹤控制算法進行了系統(tǒng)總結;對最大功率點跟蹤控制的實現(xiàn)策略進行研究,建立了系統(tǒng)各個模塊的仿真模型。比較了實際中應用最廣泛的兩種最大功率跟蹤算法:擾動觀察法和電導增量法的跟

4、蹤性能,并提出一種改進的擾動觀察法,仿真結果表明該方法可有效減少傳統(tǒng)擾動觀察法的誤判功率損失,具有較好的動態(tài)響應速度和穩(wěn)定度。
  (4)建立基于SPWM的電壓/電流型并網(wǎng)逆變器控制的數(shù)學模型,設計PI控制的參數(shù),分析控制系統(tǒng)的誤差。針對既可獨立運行又可并網(wǎng)運行的單相光伏逆變器,本文采用有效值外環(huán)、瞬時值內環(huán)的控制方法,既保證了逆變器輸出的靜態(tài)誤差為零,又保證了逆變器良好的輸出波形。給出了同時滿足獨立和并網(wǎng)兩種運行模式的輸出濾波器

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