太阳能发电并网系统的研究

【摘要】： 在20世纪的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等一次性能源。随着经济的发展、人口的增加和社会生活水平的提高,能源消费量日益增长,世界上已经出现了能源危机。世界各国都在积极寻找一种可持续发展且无污染的新能源,其中太阳能作为一种高效无污染且可持续发展的新能源,尤其受到广泛的重视。太阳能光伏利用的主要形式为太阳能光伏并网系统,在此背景下,本文在太阳能光伏并网系统的硬件设计、控制算法研究、系统仿真等方面进行了深入探索。 本文在充分分析近年来光伏发电领域重要研究成果的基础上,设计了一套三相光伏发电并网系统,对系统的拓扑结构、控制电路给出了详细的设计要点。以DSPTMS320LF2407为控制核心,实现了电路保护、数据采集、参数设置等功能,为各种光伏并网控制算法提供了灵活可靠的硬件平台。在软件方面介绍了空间矢量PWM的控制算法,在分析现有最大功率跟踪(MPPT)方法的基础上,对现有方法进行了改进,把模糊控制引入到最大功率跟踪中,并给出了模糊控制规则库。另外分析了并网中存在的孤岛效应问题,并改进了现有解决方法。最后利用MATLAB进行了电力电子仿真,证实了系统的可行性。 【关键词】：太阳能 光伏并网 最大功率跟踪(MPPT) 模糊控制 DSP 孤岛效应
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM615;TM76
【目录】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 概述9
• 1.2 国内外光伏发电的现状9-11
• 1.3 光伏发电并网系统的现状和论文研究的意义11-12
• 1.4 论文研究的主要内容12-14
• 第2章 光伏发电并网系统分类和基本原理14-19
• 2.1 光伏并网发电系统的分类14-17
• 2.2 太阳能电池和三相光伏并网发电系统的工作原理17-19
• 第3章 三相光伏并网系统硬件电路的设计19-32
• 3.1 三相光伏并网系统硬件电路的总体方案19-20
• 3.2 DC/AC部分的主回路设计20-21
• 3.3 使用 DSP TMS320LF2407作为控制核心21-26
• 3.3.1 DSP芯片和技术的介绍21-23
• 3.3.2 选用 DSP芯片的理由23-24
• 3.3.3 利用 DSP芯片的控制电路24-26
• 3.4 复位电路和通信插件26-28
• 3.5 装置硬件抗干扰设计28-32
• 第4章 三相光伏发电并网系统算法研究32-56
• 4.1 三电平 SVPWM逆变器控制算法32-37
• 4.2 最大功率跟踪算法的研究37-49
• 4.2.1 最大功率跟踪方法的介绍和比较39-43
• 4.2.2 基于模糊控制的最大功率跟踪法43-49
• 4.3 孤岛效应与防止策略49-52
• 4.3.1 孤岛效应的概念和国际通行标准49-50
• 4.3.2 孤岛效应的检测方法的介绍50-51
• 4.3.3 改进的主动式孤岛检测方法51-52
• 4.4 系统软件可靠性与抗干扰设计52-56
• 第5章 系统仿真结果56-60
• 5.1 MATLAB仿真软件综述56-58
• 5.2 仿真和结果分析58-60
• 结论60-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录65

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