光伏发电并网控制技术

【摘要】： 相对于其他绿色能源来说,光伏发电并网可以将太阳能方便的转换成电能并入电网提供给用户使用,于是在电能广泛应用的今天,对光伏发电并网技术的研究具有重要意义。 本文介绍了光伏发电并网的发展现状、关键技术和研究热点;讨论研究了功率变换电路的拓扑形式,并且根据实际情况,本文选择了带变压器的单级式全桥带逆变结构。 对于控制技术的研究是本文的重点。通过对相位跟踪方法的研究,最终采用软件锁相环技术来进行并网相位跟踪控制;分析了多种最大功率点跟踪方法,着重研究了扰动观察法的算法,并采用此方法来实现了最大功率点跟踪控制;论述了孤岛检测与保护技术的意义及控制策略,用电压频率检测法完成了孤岛检测与保护。 最后,根据以上的研究工作,设计制作了基于DSP控制的100Wp光伏发电并网样机,通过详细具体的实验,包括相位跟踪试验、最大功率跟踪试验、孤岛保护试验,验证了系统的可行性和可靠性,为以后的研究工作建立了重要的基础。 【关键词】：光伏发电 绿色能源 逆变 控制 最大功率点跟踪 孤岛效应
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-15
• 第一章 绪论15-24
• 1.1 光伏发电系统简介15-20
• 1.1.1 太阳能电池简介16-18
• 1.1.2 光伏发电系统分类18-19
• 1.1.3 光伏发电的发展现状及前景19-20
• 1.2 光伏发电并网技术20-23
• 1.2.1 光伏发电并网功率变换技术20-22
• 1.2.2 光伏发电并网控制技术22-23
• 1.3 本论文的工作23-24
• 第二章 并网逆变器控制技术24-33
• 2.1 并网逆变器控制策略24-25
• 2.2 电流环分析设计25-28
• 2.2.1 电流环建模25-26
• 2.2.2 稳定性分析26
• 2.2.3 仿真结果与分析26-28
• 2.3 锁相环分析设计28-32
• 2.3.1 锁相环控制原理29
• 2.3.2 软件锁相算法29-31
• 2.3.3 锁相环的实现31-32
• 2.4 小结32-33
• 第三章 最大功率点跟踪及孤岛保护技术33-44
• 3.1 最大功率点跟踪技术33-39
• 3.1.1 最大功率点跟踪方法介绍33-36
• 3.1.2 扰动观察法算法及误判原因分析36-38
• 3.1.3 最大功率点跟踪算法实现38-39
• 3.2 孤岛检测与保护39-43
• 3.2.1 孤岛效应及危害39-40
• 3.2.2 孤岛检测方法40-42
• 3.2.3 保护算法及实现42-43
• 3.3 小结43-44
• 第四章 实验样机研制44-56
• 4.1 总体设计44-45
• 4.2 功率电路设计45-49
• 4.3 监控电路设计49-52
• 4.4 软件设计52-55
• 4.4.1 主程序53
• 4.4.2 捕获中断子程序53
• 4.4.3 周期性中断子程序53-54
• 4.4.4 软件保护54-55
• 4.4.5 软起动55
• 4.5 小结55-56
• 第五章 实验结果与分析56-68
• 5.1 并网控制实验56-58
• 5.2 MPPT 实验结果58-64
• 5.2.1 不同天气下的 MPPT 试验情况58-61
• 5.2.2 最大功率跟踪过程61-64
• 5.3 孤岛保护实验64-66
• 5.4 整机实验66-67
• 5.5 小结67-68
• 第六章 全文总结与展望68-69
• 6.1 全文总结68
• 6.2 后续工作展望68-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 攻读硕士学位期间发表的论文73

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