5KW光伏并网发电系统的设计及其控制系统的研究

【摘要】：论文主要完成了5kw光伏并网发电系统的设计工作,并提出了一种光伏并网中孤岛效应的检测方法,设计了基于模糊控制的最大功率跟踪算法的仿真,设计了双闭环电流电压结合SVPWM算法在逆变侧的仿真。(1)首先介绍了光伏发电产生的背景和国内外发展现状。能源危机和环境危机对世界的影响日益严重,寻找绿色能源代替传统化石能源是唯一的解决方法。在这种条件下,世界上最清洁,储量最丰富,有很大开发前景的太阳能得到了大力发展。(2)然后设计了5kw光伏并网发电系统,并成功实现并网发电。研究了热斑效应的成因,并结合本项目中可能会出现得热斑进行了综合分析。对初步选址地址进行了阴影测试,最终选定了符合搭建条件的地址。设计了符合搭建的建设方案,并设计了电气线路图。(3)再然后设计了基于模糊控制的最大功率跟踪算法,并在MATLAB中搭建了仿真模型并进行了仿真。学习了现有的一些最大功率跟踪算法,重点学习了模糊控制在最大功率算法中的应用,搭建了仿真模型,并通过仿真图可以看到设计的模糊控制器在最大功率跟踪中取得了良好的效果。(4)最后设计了双闭环电压电流控制结合SVPWM在逆变侧的仿真模型。深入的学习了SVPWM的算法设计了双闭环电压电流控制结合SVPWM算法的仿真模型,得到了良好的仿真结果。 【关键词】：孤岛检测 最大功率跟踪算法 模糊控制
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 光伏发电的背景和意义9
• 1.2 太阳和太阳辐射能9-10
• 1.3 国内外光伏发电的发展现状10-11
• 1.3.1 国外光伏发电现状10-11
• 1.3.2 国内光伏发电现状11
• 1.4 光伏发电系统的组成及功能11-12
• 1.5 光伏发电原理12-13
• 1.5.1 光伏电池光电转换技术简介12-13
• 1.5.2 光伏电池介绍13
• 1.6 光伏并网发电系统介绍13
• 1.7 光伏发电系统的分类13-14
• 1.8 本章小结14-15
• 第2章 5kw 光伏并网发电系统的设计与搭建15-21
• 2.1 搭建地的初步选址15-16
• 2.2 选址过程中热斑效应的防治16-18
• 2.2.1 热斑的成因和原理16
• 2.2.2 本项目中可能出现的热斑效应的分析16-18
• 2.3 光伏电池具体搭建设计18-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第3章 并网中孤岛效应的检测21-28
• 3.1 孤岛现象的概述21
• 3.2 常用孤岛检测方法21-25
• 3.2.1 AFD 法的基本原理21-22
• 3.2.2 AFD 法的缺陷及其改进的2N 周期电流扰动法22-23
• 3.2.3 关键电量变化率检测23-25
• 3.3 2N 周期扰动法结合与关键电量变化率检测相结合系统设计25-27
• 3.4 本章小结27-28
• 第4章 光伏电池最大功率控制器的研究与仿真28-42
• 4.1 光伏电池等效模型28-30
• 4.2 最大功率点跟踪的基本原理30-31
• 4.3 最大功率点跟踪常用方法的介绍31-33
• 4.3.1 实际测量法31-32
• 4.3.2 电压反馈法32
• 4.3.3 增量电导法32-33
• 4.3.4 扰动观察法33
• 4.4 模糊控制法的设计与仿真33-41
• 4.4.1 模糊控制的基本介绍33
• 4.4.2 模糊控制在最大功率算法中的应用33-34
• 4.4.3 模糊规则的制定34-37
• 4.4.4 模糊最大功率跟踪算法仿真的设计37-39
• 4.4.5 仿真输出结果与分析39-41
• 4.5 本章小结41-42
• 第5章 光伏逆变控制系统的仿真42-54
• 5.1 逆变技术及SVPWM 技术的发展概况42-44
• 5.1.1 逆变技术的种类42-43
• 5.1.2 逆变技术的发展43
• 5.1.3 SVPWM 空间矢量脉宽调制技术概述43-44
• 5.2 SVPWM 技术基本原理44-49
• 5.2.1 三相坐标系与两相坐标系的变换44-47
• 5.2.2 SVPWM 的基本原理47-49
• 5.3 SVPWM 的算法的研究49-51
• 5.3.1 判断参考电压矢量Vref 所在扇区50
• 5.3.2 计算X、Y、Z 以及T_1、T_250
• 5.3.3 确定比较器的切换点50-51
• 5.4 双闭环电流电压控制结合SVPWM 算法的仿真51-53
• 5.5 本章小结53-54
• 第6章 结论与展望54-56
• 参考文献56-59
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果59-60
• 致谢60-61
• 详细摘要61-69

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