光伏并网发电系统的分析与仿真研究

【摘要】： 本课题以一个完整的光伏并网发电系统为研究对象,着重对以下几个方面做了详细的分析与仿真研究。 首先,分析了光伏电池的U-I特性,建立了光电池Simulink仿真模型,确定了正确合理的参数。 其次,分析比较了几种比较常用的光伏阵列最大功率输出算法,如恒定电压法,电导增量法,扰动观测法,在此基础上提出了变步长寻优算法。 再次,分析了并网光伏系统的几种拓扑结构和配置方案,提出了多支路并网逆变器的的设计方案,并对涉及到的Boost电路,桥式逆变电路建立了Simulink仿真模型,确定了正确合理的参数,对电路的具体设计有一定的参考价值。 最后,分析了孤岛效应的成因以及目前几种常用的孤岛效应的检测方法。 【关键词】：光伏逆变并网 最大功率点跟踪 Boost变换器 Simulink仿真 孤岛效应
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 课题背景与选题意义7-8
• 1.1.1 太阳能是最具代表性的新能源之一7
• 1.1.2 太阳能资源丰富7-8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.2.1 国内研究现状8-9
• 1.2.2 国外研究现状9-10
• 1.2.3 光伏发电目前存在的问题10
• 1.3 本论文的主要研究内容10-11
• 本章小结11-12
• 第二章 太阳能电池的等效电路与建模仿真12-19
• 2.1 太阳能电池的等效电路12-14
• 2.2 太阳能电池的I-V 输出特性曲线14-15
• 2.3 太阳能电池的数学模型15-16
• 2.4 太阳能电池的SIMUlink 建模仿真16-17
• 2.5 太阳能电池的SIMUlink 仿真结果分析17-18
• 本章小结18-19
• 第三章 最大功率点跟踪19-26
• 3.1 恒定电压法(CTV)19-20
• 3.2 电导增量法20-22
• 3.3 扰动观察法22-24
• 3.4 变步长寻优法24-25
• 本章小结25-26
• 第四章 多支路逆变并网方案的设计26-38
• 4.1 光伏发电并网的必要性26-27
• 4.2 光伏并网条件与并网电路原理27-28
• 4.3 光伏逆变器28-35
• 4.3.1 基于PWM 技术的逆变器原理28-30
• 4.3.2 光伏并网逆变器的拓扑结构30-34
• 4.3.3 基于MPPT 的多支路并网逆变器34-35
• 4.4 多路光伏并网发电系统的整体控制方案35-37
• 本章小结37-38
• 第五章 BOOST 电路与逆变主电路仿真研究38-55
• 5.1 绝缘栅双极型晶体管IGBT38-41
• 5.1.1 绝缘栅双极型晶体管工作原理38-39
• 5.1.2 IGBT 的伏安特性39-40
• 5.1.3 IGBT 在simulink 中的建模仿真40-41
• 5.2 IGBT 构成的升压变换器建模与仿真实现41-45
• 5.2.1 Boost 变换器工作原理41-44
• 5.2.2 由IGBT 元件组成的Boost 变换器仿真建模44-45
• 5.3 基于PWM 技术的逆变器仿真45-54
• 5.3.1 基于PWM 的单相逆变器的仿真46-51
• 5.3.2 基于PWM 的两相逆变器的仿真51-52
• 5.3.3 基于PWM 三相逆变器的仿真52-54
• 本章小结54-55
• 第六章 孤岛效应55-60
• 6.1 孤岛效应的形成原因55
• 6.2 孤岛效应的检测方法55-59
• 6.2.1 内部无源法56-57
• 6.2.2 内部有源法57-58
• 6.2.3 外部检测法58-59
• 本章小结59-60
• 第七章 结论与展望60-62
• 7.1 结论60-61
• 7.2 展望61-62
• 参考文献62-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文65-66
• 致谢66

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