光伏并网发电系统的研究

【摘要】：近年来,随着太阳能光伏发电技术不断成熟与普及,太阳能光伏发电正在逐步由特殊应用转向民用、由辅助能源向基础能源过渡,尤其是光伏并网系统的出现,使太阳能光伏发电的应用前景更加光明。世界能源危机的提前到来,推动光伏发电在发达国家开始大规模使用。 本文从太阳能发电目前的现状以及意义进行阐述,研究了太阳能光伏发电的系统组成,同时对光伏发电系统的分类进行研究。介绍了光伏并网发电系统逆变器的性能指标及结构分类。根据光伏并网发电系统对逆变器的要求来选择合适的逆变器。为了提高光伏系统的工作效率,对最大功率点的跟踪原理和方法进行了研究。对怎样测出和钳制光伏系统的孤岛效应做了分析。着重对可调度式光伏并网发电系统进行研究。仿真部分搭建了主动频率偏移检测法和电压前馈正反馈的孤岛检测方法的Simulink模型,计算了参数,编制了系统实现MATLAB代码并对输出波形和结果进行了分析。 通过仿真得到了各种移相移频检测方法在电阻负载为14.4ΩΩ的RLC电路的检测盲区。得出如下结论,AFD法在L值很小(对应较大的C)处,NDZ很窄；当L慢慢增大而C减小时,NDZ逐渐变宽；在带RC负载时,AFD检测可能失败,因为RC负载呈现的超前的相角抵消了频率偏移带来的相角差,在电感很小,电容较大时,功率因素接近1的负载AFD检测也会失效,因为此时的品质因数较大。对于电压前馈正反馈的孤岛检测方法,当M取0.98时,仿真结果：检测时间是0.21～0.1=0.1ls。可以得出如下结论,如果M取偏离1过大,将导致线路上有无功潮流的传递。 【关键词】：光伏发电 最大功率 逆变器 孤岛效应检测
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 太阳能光伏发电的研究背景及意义9-11
• 1.2 太阳能光伏发电的国内外现状及趋势11-15
• 1.2.1 国外太阳能光伏发电现状11-12
• 1.2.2 国内太阳能光伏发电产业现状12-15
• 1.3 光伏并网发电系统的发展15-19
• 1.4 本文主要工作19-21
• 2 太阳能光伏并网发电系统21-27
• 2.1 光伏并网发电系统的原理及组成21-22
• 2.1.1 光伏并网发电系统的原理21
• 2.1.2 光伏并网发电系统的组成21-22
• 2.2 光伏并网发电系统的分类22-27
• 2.2.1 按供电方式分类22-24
• 2.2.2 按照系统功能分类24-25
• 2.2.3 本文采用的光伏发电系统类型25-27
• 3 光伏并网发电系统各组成部分的比较与选择27-36
• 3.1 光伏阵列模块27
• 3.2 逆变器27-34
• 3.2.1 光伏并网系统逆变器要求27-28
• 3.2.2 光伏并网系统对逆变器的性能指标要求28-29
• 3.2.3 光伏并网逆变器结构的比较29-34
• 3.2.3.1 高频链逆变器的结构30-34
• 3.3 控制器34-35
• 3.4 本章小结35-36
• 4 光伏并网发电系统最大功率的控制36-44
• 4.1 太阳能电池等效电路36-37
• 4.2 最大功率点跟踪的原理37-38
• 4.3 太阳能电池最大功率点的跟踪方法38-43
• 4.3.1 定电压跟踪(Constant Voltage Tracking,CVT)法39-40
• 4.3.2 电导增量法40-41
• 4.3.3 扰动观察法41-42
• 4.3.4 其他控制方法42-43
• 4.4 本章小结43-44
• 5 光伏并网发电系统的检测44-58
• 5.1 被动式检测法45-46
• 5.2 主动检测法46-47
• 5.2.1 阻抗测量法46
• 5.2.2 特定频率处阻抗测量法46
• 5.2.3 主动频率偏移46-47
• 5.3 周期性扰动正反馈(AFDPFPD)孤岛效应检测方法47-49
• 5.4 各种孤岛检测方案总结49-50
• 5.5 主动频率偏移检测法50-55
• 5.6 电压前馈正反馈的孤岛检测方法55-57
• 5.7 小结57-58
• 6 结论58-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-65

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