光伏并网发电系统若干问题研究

【摘要】：能源短缺已成为制约当今社会快速发展的主要阻碍,开发利用可再生清洁能源,对于缓解能源紧张和环境污染起到了重要作用。由于具有清洁、高效、易于大规模开发利用等优点,太阳能光伏并网发电得到了各国政府和科研机构的高度关注。目前,传统的光伏并网发电技术存在一些制约其大规模可靠利用的瓶颈问题。 例如,传统的光伏并网逆变器均采用电压电流双闭环PI控制方法,但其固有的控制路径耦合问题,严重影响了逆变器输出电流波形质量,增大了入网电流总谐波畸变；采用无变压器非隔离型结构的光伏并网系统造成了诸如直流电流偏置、接地故障电流(或称漏电流)等问题,恶化了电能质量。 为此,本文着重研究三相光伏并网发电系统中逆变器的控制策略,并进行了实验验证。具体包括：(1)分析了光伏发电系统的拓扑结构及最大功率电跟踪技术,在深入探讨并网逆变器采用的空间矢量脉宽调制算法和电压电流双闭环PI控制方法的基础上,提出了一种新型的多内模控制技术,实现了逆变器输出电流的解耦和性能优化；(2)对反孤岛保护、直流电流偏置和漏电流等进行了分析,并提出了相应的改进措施；(3)建立了一套20kW三相光伏并网发电系统实验样机,验证了所提出方法的有效性。 【关键词】：光伏并网发电系统 最大功率电跟踪 空间矢量脉宽调制 多内模控制 反孤岛保护 直流电流偏置 漏电流
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 太阳能光伏发电10-11
• 1.2 光伏并网发电系统的发展趋势11-13
• 1.2.1 国外光伏并网发电的发展和现状12-13
• 1.2.2 我国光伏并网发电技术的现状及发展13
• 1.3 光伏并网发电系统的组成13-19
• 1.3.1 太阳能光伏电池的工作原理及数学模型14-15
• 1.3.2 太阳能光伏电池输出特性15-16
• 1.3.3 最大功率点跟踪技术的研究16-19
• 1.4 本文所做的工作19-20
• 2 SVPWM调制策略及电压电流双闭环PI控制20-42
• 2.1 引言20
• 2.2 空间矢量脉冲宽度调制策略(SVPWM)20-26
• 2.2.1 三电平SVPWM调制策略21-26
• 2.3 电压电流双闭环P1控制26-31
• 2.3.1 逆变器数学模型26-28
• 2.3.2 PI调节器设计方法28-31
• 2.4 内模原理与重复控制器31-38
• 2.4.1 内模原理31-32
• 2.4.2 重复控制的基本思想32-35
• 2.4.3 重复控制器的构成及设计方法35-38
• 2.4.4 复合控制器38
• 2.5 仿真实验38-40
• 2.6 样机实验40-41
• 2.7 本章小结41-42
• 3 比例谐振控制及多内模控制器42-51
• 3.1 引言42-43
• 3.2 静止坐标系下的逆变器数学模型43
• 3.3 比例谐振(PR)控制43-45
• 3.4 多内模控制器45-47
• 3.5 仿真实验47-49
• 3.6 样机实验49-50
• 3.7 本章小结50-51
• 4 其他关键问题研究51-70
• 4.1 引言51
• 4.2 反孤岛保护51-54
• 4.3 直流电流注入54-63
• 4.4 接地故障电流漏电保护63-70
• 4.4.1 共模模型65-66
• 4.4.2 优化调制算法以抑制漏电流66-68
• 4.4.3 改进三相并网逆变器接线方式以抑制漏电流68-70
• 5 控制系统实现及VDE4105安规标准认证项目70-83
• 5.1 引言70
• 5.2 三相光伏并网发电控制系统概述70-74
• 5.2.1 控制系统的硬件组成70-73
• 5.2.2 控制系统的软件组成73-74
• 5.3 VDE4105安规标准认证项目74-83
• 5.3.1 入网电流谐波及间谐波74-75
• 5.3.2 无功补偿75-78
• 5.3.3 过频有功降载78-79
• 5.3.4 反孤岛保护79-80
• 5.3.5 直流电流注入80-81
• 5.3.6 接地故障电流(漏电流)漏电保护81-83
• 6 总结与展望83-85
• 6.1 全文工作总结83-84
• 6.2 后续工作展望84-85
• 参考文献85-92
• 攻读硕士学位期间发表的论文92-93
• 致谢93

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

非对称模糊PID控制在光伏发电MPPT中的应用    张超,何湘宁

具有无功补偿功能的单级式三相光伏并网系统    吴理博;赵争鸣;刘建政;王健;袁立强;

基于输出参数的光伏电池最大功率点控制    傅诚;陈鸣;沈玉樑;余世杰;

光伏并网发电系统孤岛检测技术    郭小强;赵清林;邬伟扬;

基于分布式并网发电的新型孤岛检测研究    陈卫民;陈国呈;吴春华;崔开涌;张翼;肖鹏;

SPWM逆变器复合控制策略    胡雪峰;谭国俊;

准谐振控制器在有源电力滤波器中的应用    杨秋霞;梁雄国;郭小强;赵清林;

基于LCL滤波器的高稳态性能并联有源电力滤波器    张东江;仇志凌;李玉玲;陈国柱;何湘宁;

光伏电池工程用数学模型研究    傅望;周林;郭珂;刘强;代璐;黄勇;

光伏并网逆变器的直接预测控制策略及其DSP实现    胡雪峰;龚春英;

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

基于TMS320F2812的软件锁相技术    李旭;王鸣;

光伏发电在农业照明中的应用    夏小会;李正明;

三电平逆变器系统仿真    戴立红;陈雪波;于政军;付勇军;

太阳电池的负载匹配理论与负载变换技术    王康模;陈长缨;于志刚;刘兴华;刘小冲;赵俊;

ITO/Si/Al结构太阳电池pn结光电特性仿真研究    施敏;王强;孙玲;

基于电流单参量控制的MPPT系统的设计    洪岳;陈长缨;王康模;邓韡;傅倩;

光伏模拟器的设计及仿真验证    杨文燮;胡仁杰;卢志伟;

三相三电平PWM整流新技术    伍文俊;钟彦儒;

中点箝位型逆变器控制方法的综合研究    宋文祥;姚钢;陈陈;陈国呈;

一种单相光伏系统并网策略研究    崔开涌;张翼;俞俊杰;陈国呈;

基于OIF-Elman网络的光伏电源最大功率点跟踪方法研究    苏刚;龚威;潘雷;高瑞;王贝贝;

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;

光伏并网给定电流幅值偏移的孤岛检测方法    郑世松;孙冰;王玉斌;

含蓄电池储能的光伏并网发电系统的建模与仿真    董旭柱;雷金勇;饶宏;黄晓东;刘怡;李鹏;

三相三电平逆变器控制系统研究    李爽;刘浩;

逆变器波形控制技术仿真研究    王昌盛;张波;王坚强;

基于动态电容充电的光伏阵列Ⅰ-Ⅴ测试仪    张国荣;瞿晓丽;苏建徽;刘宁;董康;

独立光伏发电系统最大功率点跟踪控制    孙亚宁;

光伏并网系统反孤岛控制策略研究    金结红;余晓东;余海东;

并网光伏发电系统孤岛现象的混沌检测方法    李波涛;李鹏;张宏滨;王志强;马梦朝;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算    刘杨华

并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究    谢斌

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

基于分频控制的并联型APF关键技术研究    张树全

微电源并网同步检测与定功率输出控制技术研究    龚宇雷

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

太阳能光伏发电单相并网逆变器研究    李本元

小型风机并网逆变器研究    马记

风光联合发电系统建模与设计    陈丽

光伏并网逆变系统的研究及应用    李明

直驱式风力发电系统逆变器控制策略研究    鲁超

小型单相并网风力发电变流器的研究    冯其塔

并网光伏电站模型及其运行特性研究    许晓艳

基于MC9S12光伏并网逆变器研究    王名发

三相光伏逆变器的数字化控制    陈文军

柔性直流输电系统仿真    刘昊

CMOS锁相环PLL的设计研究    李桂华,孙仲林,吉利久

基于重复补偿观测器的四象限变流器无差拍控制    高吉磊;黄先进;林飞;郑琼林;

DSP与PC机串口的高速数据通信的实现    蔡琳洁,陶然,王卫江

基于PID控制和重复控制的正弦波逆变电源研究    高军,黎辉,杨旭,王兆安

双馈风力发电系统转子电流自抗扰控制    夏长亮;宋战锋;

三电平逆变器异步电动机直接转矩控制系统(II)——合成矢量法    李永东,侯轩,谭卓辉

四桥臂三相逆变电源的三维空间矢量控制技术研究    龚春英,熊宇,郦鸣,陈新,严仰光

高性能单相电压源逆变器的输出控制    蔡昆,李耀华,胜晓松,谢孟,王平

滑模技术在PV最大功率追踪系统中的应用    张淼,吴捷

用于串联型有源电力滤波器的dq0变换    李亚峰,李含善,任永峰

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

太阳能光伏发电并网逆变装置    孙本新

太阳能光伏路灯系统中MPPT控制器的研究与设计    龚菲

光伏发电系统MPPT控制方法的研究    王岩

带LCL滤波器的新能源并网发电用三相PWM变换器研究    赵强

开辟国内光伏市场之“蓝海”    本刊编辑部;

艾默生亮相2011光伏产业盛会    

光伏产业最大危机是市场风险——国家发改委能源研究所研究员王斯成解析光伏市场    孙海燕;

蓬勃发展的江苏光伏产业    魏启东;王素美;李保庆;

我国光伏发电并网定价的对策研究    李钢;

《阳光能源》话你知 中国光伏想有一个家!    陈昆泉;

光伏产业:跨过寒冬是春天    胡兴军;

光伏建筑一体化(BIPV)及其在江苏的推广运用    周又可;韩小平;

光伏电价之殇    郑敏;

光伏工程都被谁抢走了    

安徽首座变电站光伏并网发电系统的研究与应用    谢红福;何鸣;张可;王晓;

对昆明电网光伏并网发电的一些思考    邹贤;王琳;

上海发展大型光伏并网电站大有可为    陈鸣波;李红波;

光伏玻璃中铁及其他着色金属离子的控制和管理    付玉生;张健;

经济转型背景下中国光伏产业培育和发展初探    唐青;

江苏光伏产业发展状况探析    

太阳能光伏产业的发展催化我国钢丝深加工技术的提升    李国府;吴文晨;宋仁伯;袁康;

新能源光伏产业的示范效应分析与发展对策——以保定英利新能源有限公司为例    王军;陈龙珠;崔秀丽;张国锋;

以创新管理应对金融危机——安彩光伏项目发展的启示    苍利民;关丽哲;阎韬;徐建军;王秀林;王茂鸿;刘凤玲;

新世纪光伏产业展望    施正荣;

我市首批太阳能光伏组件并网发电    记者 李莎莎

我市光伏项目建成41MW并网发电容量    记者 李莎莎

格尔木变身“光伏城”    记者 刘纪岩

新能源：“一元一度电”不是神话    本报记者 宋晓华　翟慎良 邵生余 陆峰

我省光伏产业又传利好消息    记者 郑荣林

国投电力进军光伏产业    童馨

光伏产业井喷发展    王晓宁

光伏产业期待走上“阳光大道”    本报记者 贾芳　商棠

段轮一专题调研光伏产业    记者 谢慧敏

加快建筑光伏一体化技术应用    市政府发展研究中心副研究员 鲁岩

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

光伏产业国际竞争力研究    陈晓燕

中国光伏产业创新系统研究    戚汝庆

中国太阳能光伏产业政策效应研究    袁见

太阳能光伏产业链垂直一体化构建研究    耿亚新

战略性新兴产业链构建整合研究    袁艳平

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究    马琳

光伏并网发电系统若干关键技术的研究    陈宗祥

Z源逆变器研究    汤雨

基于生物网络的光伏并网发电系统研究    王磊

单相光伏并网发电系统的研究与改进    张峥

分布式光伏并网发电系统控制研究    王富卿

光伏并网发电系统建模及对配电网电压、网损的影响    谢丽美

我国光伏科技及产业最优投资体系研究    汪瑜佩

三相光伏并网控制系统研究    周洪伟

太阳能光伏并网发电系统的研究与应用    宋玉萍

光伏并网发电的功率平抑控制    邱培春

光伏并网发电系统的分析与仿真研究    王大江

基于分区控制的光伏并网功率调节系统研究    吴春洋