太阳能并网离网混合发电系统研究与设计

【摘要】：针对目前单一的太阳能并网发电系统和离网发电系统的不足，为提高各种复杂的运行条件下太阳能电池阵列的利用率。本文设计了一种混合应用的太阳能发电系统，即太阳能并网离网混合发电系统。该系统的俩个重要部分分别是离网DC/DC降压电路和并网DC/AC逆变电路，研究并仿真了其主电路和控制策略。 第一部分离网DC/DC降压电路是一个BUCK降压电路。其输出电压的稳定是控制的目标之一。本章先简单介绍了BUCK电路的基本知识。为了BUCK电路输出电压的稳定即对给定信号的跟随和对扰动信号的抑制俩个方面的控制。本文对BUCK电路进行了详细的建模分析，同时采用了基于3阶运算放大器补偿网络的控制方法来控制其输出电压。利用MATLAB仿真工具验证当BUCK电路中存在扰动时系统能够自动的修正输出电压使其能够达到稳定状态。 第二部分以并网逆变电路作为研究对象。本章先阐述了逆交电路的基本形式、并网逆变系统的基本结构、逆变电路的基本的控制方法。由于PWM技术只适用于模拟电路中，不适应与当今高速发展的计算机信息技术，所以迫切的需要一种新的控制技术来解决这个难题。由此诞生了SVPWM控制技术。本文重点阐述了接下来本文着重系统的介绍了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术发展概况、SVPWM技术的理论基础及电压空间矢量合成原理。接下作者进行了基于SVPWM的控制算法逆变电路动态仿真,通过MATLAB进行了仿真实验。 【关键词】：太阳能光伏系统 并网离网混合发电 Buck电路 逆变电路
【学位授予单位】：武汉纺织大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 光伏发电的背景与意义8-10
• 1.2 光伏发电系统的技术发展现状10-15
• 1.2.1 常规光伏发电系统的主要形式11-12
• 1.2.2 光伏离网发电系统的特征12-13
• 1.2.3 光伏并网发电系统的特征13-15
• 1.3 本文的主要研究意义和内容15-16
• 2 光伏并网离网混合发电系统的研究16-18
• 2.1 光伏并网离网发电系统的结构816-17
• 2.2 光伏并网离网发电系统的特征17-18
• 3 光伏并网离网混合发电系统的DC/DC降压电路的设计与仿真18-40
• 3.1 Buck电路的基本知识18-20
• 3.2 开关变换器的建模与控制20-22
• 3.3 扰动和反馈的作用22-23
• 3.4 零点与极点的相互作用23-24
• 3.5 Buck主电路的传递函数分析24-27
• 3.5.1 LC滤波器的传递函数G_(LC)(S)25-26
• 3.5.2 PWM传递函数G_(PWM)(s)26-27
• 3.5.3 开关器件的传递函数G_e(s)27
• 3.6 Buck电路反馈网络传递函数分析27-30
• 3.6.1 分压网络的传递函数H(s)27-28
• 3.6.2 误差放大器传递函数G_c(s)28
• 3.6.3 三型运算放大器补偿网络的设计28-30
• 3.7 Buck变换器性能指标30
• 3.8 器件的选择与计算30-39
• 3.8.1 滤波电感L的计算31
• 3.8.2 滤波电容C的计算31
• 3.8.3 反馈网络的计算31-32
• 3.8.4 三型运算放大器补偿网络的设计32-39
• 3.9 小结39-40
• 4 光伏并网离网混合发电系统的DC/AC逆变电路的设计与仿真40-70
• 4.1 逆变电路的基本形式40-41
• 4.2 并网逆变系统的基本结构41
• 4.3 逆变电路的控制技术的发展41-43
• 4.4 SVPWM技术的理论基础43-53
• 4.4.1 SVPWM调制方式43-44
• 4.4.2 三相电压的空间矢量的表示方法44-47
• 4.4.3 电压矢量与磁链空间矢量的关系47-49
• 4.4.4 电压型并网逆变器开关导通原则49-53
• 4.5 电压空间矢量合成原理53-59
• 4.6 工程模型设计法59-61
• 4.7 基于逆变电路动态模型的SVPWM的控制算法动态仿真61-69
• 4.7.1 参考电压Ur矢量所在扇区N的判断61-62
• 4.7.2 相邻电压空间矢量作用时间的计算62-64
• 4.7.3 开关作用时间T_a,_Tb,T_c的计算64-65
• 4.7.4 基于逆变器电路SVPWM控制算法的动态仿真65-69
• 4.8 小结69-70
• 总结与展望70-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-75
• 附录75

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

多电池组太阳能光伏电源系统的设计与应用    吴波;盛戈皞;曾奕;江秀臣;

太阳能光伏发电系统中的控制技术研究    张志强;马琴;程大章;

MBD技术在协同设计制造中的应用    冯潼能;王铮阳;宋娅;

太阳能发电系统现状及发展趋势    张晓霞;侯竞伟;殷攀攀;张国;

太阳能光伏发电技术发展状况与趋势分析    高虎;李俊峰;许洪华;

太阳能光伏发电在北京的应用    王连贵;

基于3阶补偿网络的Buck电路输出电压控制策略的设计    唐俊峰;薛勇;肖雷;石峰;

发展太阳能光伏发电的意义及前景    宁铎,高继春

一种逆变器损耗分析与计算的新方法    洪峰;单任仲;王慧贞;严仰光;

我国太阳能光伏发电的现状及展望    

基于三相变流器的动态模型及空间矢量调制    宋显锦

逆变器死区特性的研究及其计算机仿真    张彬

电压空间矢量脉宽调制技术的研究及其实现    肖春燕

基于MATLAB/RTW实时仿真系统的设计与研究    蔡毅

基于DSP的SVPWM逆变器的研究    孙立

SPWM控制的三电平电压源型STATCOM的研究    白雪垠

离网型风力发电系统三相四桥臂逆变器控制策略研究    陈玲

SVPWM在有源逆变中的研究与应用    张少伟

开放式三轴微铣削机床数控系统的研究与开发    田桂祥

基于DSP的矢量控制变频调速系统    陈利群

FPGA应用技术及在电力系统中的应用前景    张志杰,叶海峰,汪翔

MATLAB/Simulink在《电力电子技术》教学研究中的应用    吴剑威;唐立新;

利用PSPICE仿真分析PWM控制电路    赵涛,姜卫东

转地养蜂专业户光伏系统的研究    杜忠明;熊飞峤;李天华;

大型集中并网光伏电站硬件设计要求及安全保护    王志刚;龙维绪;崔海昱;邓菊莲;刘祖明;廖华;涂洁磊;

关于青藏铁路工程中太阳能光伏发电的应用分析    鲁延武;高佳;

太阳能光伏支架系统的应用    李天下;

光伏并网发电的最大功率点跟踪算法研究    王桂英;史金玲;纪飞;王欢;

全数字化抗三相不对称光伏正弦波逆变电源    叶爱芹;潘颖;

变频技术在医院污水处理工程中的应用    王军邦;

太阳能光伏阵列的温度与红外特性分析    王培珍;

琅琊山电站机组变频启动时转子位置计算的介绍    汪卫平;

环境保护中高压脉冲等离子体技术的应用    谢瑞;刘军;李武华;何湘宁;

基于PLC控制的PWM调节电容型SVC的研究    韩琳;李士杰;方科;张进;

基于LonWorks的新型风机控制器    唐鹏辉;张云贵;王丽娜;

基于STC89C52单片机PWM调速控制系统的硬件设计    刘紫晶;

TMd-50系列高压变频器在梅钢1780热连轧的应用    王文娟;

电动汽车驱动系统逆变控制及特性分析    杨艳男;张立伟;吴家龙;刘杰;

一种采用多重化整流技术的低谐波逆变弧焊电源    张光先;尹海;苗华伟;刘晨;

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

LCC-SPRC高压高频大功率电除尘电源的理论分析与功率参数设计    刘军

基于磁开关和带状线的长脉冲、超低阻抗脉冲发生器及其相关技术研究    杨实

变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究    张红娟

永磁风力发电机分布式直流并网变流器的研究与实现    张洪阳

磁性液体微压差传感器的理论及实验研究    郝瑞参

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

在线圈中心测量磁场垂直分量的频率域电磁测深方法研究    谢维

四象限级联型多电平高压大功率逆变器控制系统研究    刘子建

广域电磁测深仪关键技术研究    蒋奇云

基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究    汪鹏飞

基于TOA无线定位算法的超声红外电子白板系统设计    袁铭

改善永磁接触器动态分断过程的方法研究    张钢岭

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

多模块并联DC/AC电力变换技术研究    吕世家

多模块并联DC/DC电力变换技术研究    马威

基于直接转矩控制的永磁同步电机伺服系统研究    于中伟

基于DSP的异步电动机软起动控制系统研究    肖大志

海洋潮流能发电系统的并网型逆变器设计研究    刘强

PID参数自整定方法研究与控制器研制    孟祥泉

变频器再生能量的利用    周建洪，刘柏林

变频调速技术的发展概况及趋势    江明,王伟

基于MATLAB的SVPWM变频调速系统的仿真    杨玉杰,汪仁先

大功率快速软恢复二极管概述    张海涛,张斌

实时仿真系统研究    李洪敏

变频调速技术的进展    赵相宾;夏长亮;宋国兰;

实时仿真技术及其在发动机电控系统开发中的应用    李国岫,王磊

电控柴油机计算机实时仿真系统设计    王宏桥,李进,欧阳明高

空间矢量PWM波形的谐波仿真研究    张纯江,张金泉,孙孝峰

全数字化控制实现的三相四线制有源电力滤波器    卓放,王跃,何益宏,李红雨,王兆安

独立光伏电源系统设计方法    杨树明;史胜达;

开放式数控系统关键技术研究    游有鹏

四轴电火花数控系统的开发及研究    谷安

基于状态空间理论的PWM逆变电源控制技术研究    彭力

高压大功率异步电动机驱动风机、泵类负载调速技术的研究    江友华

基于Windows平台的开放式三轴联动数控系统开发研究    罗福源

基于PC的开放式数控系统的研究与开发    朱利强

基于PMAC运动控制器的开放式数控系统研究    张学成

新型静止无功发生器控制器的研究    孙晓娟

基于DSP的矢量控制变频调速系统    虞东海

矢量控制系统中优化PWM控制策略的研究    李峰

基于DSP变频调速系统的研究    周元志

NC嵌入PC型开放式网络数控系统的研究    谭平

三相并联型有源滤波器的分析与设计    汪荔

基于工控机的三坐标数控钻铣床数控系统开发    侯学军

中、日共同开发太阳能光热发电系统    

中、日共同开发太阳能光热发电系统    

太阳能风能互补发电系统    叶启明;

深潜推进逆变电路工作原理    李殿璞;

电磁灶的驱动功率管    程庆祥;

电压钳位高频谐振逆变电路的研究    卞敬明,章其民,邵金水

逆变弧焊电源峰值电流模式双闭环控制系统    方臣富;殷树言;侯润石;于明;王进成;

基于UC3875控制的高频谐振逆变电路    扶瑞云;杨荫福;张玉成;

20KHzIGBT感应加热电源的研究    冒莉;戴建华;

400Hz中频逆变电源的设计    周敬元;周德志;刘睿;

城市污水处理厂该不该上沼气发电    周伟丽;

烧结余热发电技术探讨    于树斌;王正严;

冲压涡轮发电系统数值分析及试验研究    王建平;朱春玲;

生物质能发电转换技术    陶邦彦;陈子安;

5kWp构造物一体太阳光电发电系统之建置与发电性能评估    蔡知达;严坤龙;张建国;

PI控制算法和预测控制算法在光伏并网发电系统中的应用    赵为;沈玉梁;余世杰;苏建徽;

马钢烧结带冷机余热发电    丁毅;史德明;

台湾地区太阳光电发电系统竣工查验状况探讨    郭柏宗;洪秋桂;

太阳能——地热联合闪蒸发电系统及其火用评价    冉鹏;张树芳;张文宝;

槽式太阳能集热发电系统发展状况    张同伟;

麦考伊的太阳能梦想    本报驻加拿大记者　杜华斌

日拟建世界最大太阳能发电设施    葛进

中日共同开发太阳能光热发电系统    记者 陈超

我国太阳能发电正承受“无核”之痛    记者　 吕福明

让我们的未来充满阳光    蒋万全

太阳能：市场前景光明 产业阴霾尚存    黄女瑛

青海：太阳能发电造福百姓    王娟

太阳能发电 上下游冷热不同调    黄女瑛

太阳能产业蒸蒸日上 企业开发高性价比电池板    陈怡均 DigiTimes

上海交大将建亚洲最大太阳能发电站    李秀中

熔融碳酸盐燃料电池/燃气轮机混合发电系统的建模与控制研究    杨帆

固体氧化物燃料电池/微型燃气轮机混合发电系统的建模与控制    吴小娟

飞机无刷直流起动/发电系统的研究    戴卫力

多Agent技术在电力系统中的应用研究    陈璟华

我国分散发供电与集中供电协调规划理论及应用研究    杨素萍

风光柴蓄复合发电及其智能控制系统研究    茆美琴

基于Z源型逆变器的光伏并网发电系统的研究    许颇

单级高频链逆变技术研究    李伟

太阳能热气流发电系统的热动力学问题研究    明廷臻

基于电力电子技术的异步电机发电系统研究    李勇

太阳能并网离网混合发电系统研究与设计    唐俊峰

小型分布式风电单相并网逆变电路设计、仿真与实现    霍明亮

双并联型有源电力滤波器的研究与设计    刘博

太阳能集风发电系统热气流流动特性的研究    向颖

基于2812的电机控制器设计    黄全

永磁无刷直流电机起动/发电系统研究    吴影生

热压机100KW新型加热电源的研制    王东照

异步电机起动发电系统的起动技术研究    彭敏志

智能电网环境下发电系统的协调发展水平评价研究    张伟

基于物联网的太阳能发电监测系统    彭莲