首页 > 学术论文

两级式光伏并网发电系统的研究与设计

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 04:18:22
热度:

两级式光伏并网发电系统的研究与设计【摘要】:全球能源危机和环境污染问题的加剧,使得人类开发清洁可再生能源的问题迫在眉睫。太阳能光伏以其独有特性成为各国关注的焦点,而光伏并网发电是太

【摘要】:全球能源危机和环境污染问题的加剧,使得人类开发清洁可再生能源的问题迫在眉睫。太阳能光伏以其独有特性成为各国关注的焦点,而光伏并网发电是太阳能光伏利用的主要发展趋势,随着微电子和功率器件的快速发展,太阳能发电技术研究也进入了高速发展期。在这样的背景下,本文对光伏并网发电系统进行了深入的理论研究和仿真实验,研制了一套基于TMS320F2812的1KW单相光伏并网发电实验系统,并针对光伏并网发电系统在实际应用中出现的局部遮荫问题提出了一种新的解决方案。主要研究内容如下: (1)概述了国内外光伏产业的发展形势,比较了几种光伏并网发电系统的常见拓扑结构和MPPT控制算法,分析它们各自的优缺点和应用场合。在MATLAB下建立了光伏阵列的仿真模型,并对扰动观测法最大功率点跟踪(MPPT)算法进行了仿真研究。 (2)在详细分析光伏并网逆变器的数学模型和换流过程及空间矢量脉宽调制(SVPWM)的实现过程的基础上,建立了基于双闭环控制的单相光伏并网发电系统模型和基于功率解耦控制策略的三相光伏并网发电系统模型,并通过了仿真验证。 (3)进行了1KW单相两级式光伏并网发电系统的硬件设计,将硬件系统分为主电路和控制电路,两者之间通过隔离器件连接,并在该硬件平台上编写了扰动观测法MPPT控制程序、离网逆变程序、并网逆变程序。逆变控制程序采用双闭环控制策略,通过实验验证了系统的可靠性和稳定性,达到了预期目的。 (4)针对光伏并网发电系统在应用中出现的局部遮荫问题,本文应用粒子群算法在解决多峰值优化中的优势,在串联式光伏并网系统中提出了电流控制型粒子群多峰值MPPT算法,并给出了该算法的实现过程,最后在MATLAB/SIMUlink下进行了仿真实验,仿真结果证明了该算法的可行性和相对于传统算法在MPPT控制上的优越性。 (5)对本文工作进行了总结,并提出了进一步研究的设想。 【关键词】:光伏并网 最大功率点跟踪 双闭环控制 SVPWM 粒子群
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM615
【目录】:
  • 致谢5-6
  • 摘要6-7
  • Abstract7-12
  • 1 绪论12-21
  • 1.1 课题研究背景与意义12-13
  • 1.1.1 能源危机和环境污染12
  • 1.1.2 发展可再生清洁能源迫在眉睫12-13
  • 1.2 国内外光伏产业发展现状与趋势13-16
  • 1.2.1 国外光伏产业发展现状与趋势13-14
  • 1.2.2 国内光伏产业发展现状与趋势14-16
  • 1.3 光伏并网发电系统简介16-19
  • 1.3.1 并网光伏系统的拓扑结构16-18
  • 1.3.2 最大功率点跟踪(MPPT)18
  • 1.3.3 并网控制策略18-19
  • 1.3.4 孤岛效应与防治19
  • 1.4 本文所做的主要工作19-21
  • 2 光伏电池模型及 MPPT 控制21-30
  • 2.1 光伏电池模型与特性分析21-25
  • 2.2 光伏电池 MPPT 控制技术25-28
  • 2.2.1 恒定电压法26
  • 2.2.2 扰动观测法26-27
  • 2.2.3 电导增量法27-28
  • 2.3 扰动观测法 MPPT 的算法实现28-30
  • 3 光伏并网发电系统逆变控制策略研究与系统仿真30-52
  • 3.1 光伏并网逆变器的分类30-31
  • 3.2 逆变器的控制策略31-32
  • 3.3 并网逆变器换流过程分析32-35
  • 3.3.1 基本换流过程32-34
  • 3.3.2 双向换流控制34-35
  • 3.4 单相光伏并网发电系统的建模与仿真35-39
  • 3.5 三相光伏并网发电系统的建模与仿真39-52
  • 3.5.1 基于功率解耦控制策略模型的建立40-43
  • 3.5.2 SVPWM 模型的建立43-48
  • 3.5.3 仿真实验48-52
  • 4 1KW 单相两级式光伏并网发电系统硬件设计52-72
  • 4.1 系统结构与电路参数52-53
  • 4.1.1 系统构成52-53
  • 4.1.2 电路参数53
  • 4.2 主电路设计53-62
  • 4.2.1 功率管选型与缓冲电路设计54-55
  • 4.2.2 参数计算55-57
  • 4.2.3 主板设计57-62
  • 4.3 控制电路设计62-72
  • 4.3.1 电源系统设计63-65
  • 4.3.2 AD 采样调理电路65-67
  • 4.3.3 保护和过零检测电路67-70
  • 4.3.4 继电器驱动电路70-72
  • 5 1KW 单相并网光伏发电系统程序设计与系统实验72-87
  • 5.1 数字 PWM 程序设计72-74
  • 5.2 数字 PID 程序设计74-76
  • 5.3 MPPT 程序设计76-78
  • 5.4 同步锁相程序78-79
  • 5.5 FIR 滤波程序设计79-83
  • 5.5.1 FIR 基本原理79-80
  • 5.5.2 FIR 的 FDATOOL 辅助设计80
  • 5.5.3 FIR 的程序设计与实验验证80-83
  • 5.6 系统实验83-87
  • 6 基于粒子群多峰值 MPPT 算法的光伏发电系统研究87-99
  • 6.1 局部遮荫问题87-88
  • 6.2 粒子群 MPPT 算法原理88-90
  • 6.3 粒子群 MPPT 算法实现与程序设计90-92
  • 6.4 粒子群多峰值 MPPT 算法的光伏系统仿真实验92-99
  • 6.4.1 串联式系统的光伏电池物理模型92-93
  • 6.4.2 粒子群多峰值 MPPT 算法的仿真验证93-99
  • 结论99-101
  • 参考文献101-105
  • 附录 A 主板接口定义表105-106
  • 附录 B DSP 端口资源分配表106-107
  • 附录 C 粒子群 MPPT 算法的 MATLAB 程序107-109
  • 附录 D 实验系统实物图109-110
  • 作者简历110-112
  • 学位论文数据集112-113


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

逆变电源PI双环数字控制技术研究    舒为亮,张昌盛,段善旭,康勇

光伏并网发电及无功补偿的统一控制    汪海宁,苏建徽,张国荣,茆美琴,丁明

基于双环控制的三相SVPWM逆变器研究    李勋,朱鹏程,杨荫福,陈坚

基于电流内环的一种逆变器控制策略研究    张昌盛,段善旭,康勇

几种光伏系统MPPT方法的分析比较及改进    徐鹏威;刘飞;刘邦银;段善旭;

无差拍控制在光伏并网发电系统中的应用    张超;王章权;蒋燕君;何湘宁;

光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法    董密;罗安;

基于DSP高速信号处理器的空间电压矢量PWM技术的研究与实现    王晶晶,徐国卿,徐铁柱,程曙,王麾

光伏并网发电系统最大功率跟踪新算法及其仿真    栗秋华;周林;刘强;张凤;武剑;

SIMUlink环境下空间矢量PWM的仿真    程善美;姜向龙;孙文焕;万淑芸;

    戴岱

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

三相并网光伏发电系统的运行控制策略    刘飞

交流励磁变速恒频风力发电系统的研究    李亚林

光伏并网逆变器的研制    杨军

单相非隔离型光伏并网逆变器的研究    孙龙林

基于粒子群算法的局部遮阴光伏发电系统MPPT控制的研究    周航

往复式单螺杆销钉挤出机停留时间分布研究    毕超;江波;

基于DSP的远程视频监控系统的研究和实现    杨凡;李祥;涂军;

基于FPGA的蝶形运算的设计与实现    陈知新;

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

几种无功补偿技术的分析和比较    杨孝志;

基于SOPC的SVPWM波形研究    丁桂晓;吴星明;刘敬猛;

基于TMS320F2812的软件锁相技术    李旭;王鸣;

基于Simulink的三相Z源逆变器SVPWM仿真研究    蔡交明;江明;张永;

光伏发电在农业照明中的应用    夏小会;李正明;

基于数字控制单相PFC系统的研究    莫丽琴;

一种新型电动汽车智能充电机的研制    胡春雨;李武峰;严辉;

基于STM32纯电动汽车电驱控制研究    胡伟明;

基于积分滑模控制的三电平Buck变换器    黄悦华;

PWM整流器直接功率控制的新型调制策略    郑征;王聪;赵焕;

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;

The Sliding Mode Control Method of Grid-Connected Inverter Applied to Three-Phase Intermittent Power Supply    

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;

采用电流内模解耦和电压二自由度内模控制的PWM整流器    周渊深;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

PWM整流器新型控制策略研究    郑征;邹瑾;

GNSS接收机高性能跟踪与捕获环路算法研究    姜毅

数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用    杨金辉

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

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究    谢斌

多绕组变压器式可调电抗的研究与应用    田军

煤粉射流的高温空气燃烧特性与燃煤锅炉低NO_x燃烧优化研究    郑立刚

基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究    杨波

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

新型可编程电液比例控制器关键技术研究    聂勇

基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究    杨亮

弧形直线电机伸缩门及其控制研究    张志华

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

太阳能光伏发电单相并网逆变器研究    李本元

基于DSP的WiMAX自适应调制解调器的设计    高鹏

小型风机并网逆变器研究    马记

基于FPGA的跑步机变频调速系统的设计研究    高圆圆

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

阻抗源能馈型交流电子负载的研究    董云连

基于光纤传感的细纱小张力检测技术研究    任泉

国际可再生能源最新动态    钱伯章;

中国光伏产业发展    孙玉星;杨宏;苏乘风;

CMOS锁相环PLL的设计研究    李桂华,孙仲林,吉利久

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

世界能源消费现状和可再生能源发展趋势(下)    钱伯章;

变流技术在分布式发电和微电网上的应用    彭方正;

UPS电源输出变压器的偏磁分析    涂方明,王志飞,孙巍

以需求鼓励政策促进我国太阳能光伏产业的自主创新    肖庆文;

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

    全国工商联新能源商会执行秘书长 王月海 全国工商联新能源商会研究员 李雷

变速恒频风力发电关键技术研究    卞松江

变速恒频风力发电系统运行与控制研究    刘其辉

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

变速恒频双馈风力发电模拟平台的研究    谢震

中国光伏产业发展战略研究    李晓刚

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

独立运行光伏发电系统控制器的研究与设计    王超

三相光伏并网系统设计及其控制算法研究    王健

太阳能光伏发电系统的研究    孔娟

光伏并网发电通信控制装置的设计    刘立军;焦翠坪;王淼;穆桂霞;张喜军;

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;

五电平逆变器在太阳能发电中的应用    朱蕾;索志民;夏永明;谭新元;

光伏并网系统的孤岛效应检测技术    乔于轩;张代润;

太阳能光伏发电并网系统相关技术研究    闫士职;尹梅;李庆;张伟鹏;

多逆变器光伏并网发电系统的群控策略和实现方法    韩郁;方廷;张岚;

影响光伏并网发电谐波水平的主要因素分析    刘劲;

基于级联逆变器的光伏发电系统的新控制方法    陈元娣;刘涤尘;张东霞;朱忠尼;

基于DSP太阳能光伏并网系统的应用研究    张海波;孙邦伍;原慧军;刘伟;崔海瑞;

光伏并网变系数正反馈主动频移孤岛检测方法    李畸勇;苗红霞;王宏华;

基于DSP太阳能光伏并网系统的应用研究    张海波;孙邦伍;原慧军;刘伟;崔海瑞;

光伏并网发电系统设计及MPPT技术研究    姚光辉

光伏并网发电的最大功率点跟踪算法的研究    赵敏

3kW光伏并网逆变器最大功率点跟踪控制的研究    张文静

无功功率补偿和谐波抑制的光伏并网系统研究    吕哲

3KW中功率光伏逆变器的研制    王大伟

带APF的单相光伏并网发电系统    朱骏

1KW光伏并网发电系统的实现    王章权

基于DSP的光伏并网系统的研究    张宁

Baidu
map