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1、遼寧工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制方法的研究專(zhuān)業(yè):電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化研究生:翟瑞淼指導(dǎo)教師:任國(guó)臣副教授遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院二〇一五年三月MasterThesisResearchontheControlMethodofSingle-PhasePVGrid-connectedSystemSpeciality:PowerSystemanditsAutomationCandidate:ZHAIRui-miaoSupervisor:AssociateProfessorRENGuo-chenLiaoningUniversityofTechnologyJin
2、zhou,121001,ChinaMarch2015摘要為了解決傳統(tǒng)能源的枯竭及其使用所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，全球都在尋找一種新的綠色可再生能源，太陽(yáng)能以其資源無(wú)限性、清潔環(huán)保等特點(diǎn)受到越來(lái)越多的關(guān)注，與此同時(shí)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。本文以非隔離型單相雙級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)其最大功率點(diǎn)跟蹤控制以及并網(wǎng)電流控制展開(kāi)研究。首先，綜述了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制策略，研究了雙極式并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的boost電路及逆變電路的結(jié)構(gòu)，確定了單相全橋逆變系統(tǒng)主電路以及雙極性SPWM調(diào)制方式，并計(jì)算了系統(tǒng)主電路的元件參數(shù)。然后，建立光伏電池仿真模型，研究了光伏電池輸出特
3、性以及最大功率點(diǎn)跟蹤控制，針對(duì)傳統(tǒng)擾動(dòng)觀察法的問(wèn)題，采用了一種變步長(zhǎng)的擾動(dòng)觀察法，即通過(guò)判斷前后時(shí)刻電流差來(lái)確定光伏電池的工作點(diǎn)，從而確定下一時(shí)刻的擾動(dòng)步長(zhǎng)。其次，建立并網(wǎng)逆變系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型并對(duì)其分析，采用電壓環(huán)和電流環(huán)雙環(huán)控制，電壓環(huán)穩(wěn)定直流母線電壓，電流環(huán)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)電流控制，在電流環(huán)的設(shè)計(jì)中采用三角波控制方式，其中的控制器使用比例諧振控制，針對(duì)電網(wǎng)電壓對(duì)并網(wǎng)電流的影響，使用電網(wǎng)電壓前饋補(bǔ)償。最后，利用MATLAB分別對(duì)變步長(zhǎng)的擾動(dòng)觀察法和并網(wǎng)控制方法進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了變步長(zhǎng)的擾動(dòng)觀察法即能夠?qū)崿F(xiàn)快速跟蹤又很準(zhǔn)確，并網(wǎng)電流符合并網(wǎng)要求、直流母線電壓能夠穩(wěn)定在參考值。關(guān)
4、鍵詞：光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；最大功率點(diǎn)跟蹤控制；并網(wǎng)控制；變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察法；比例諧振控制IAbstractInordertosolvetheshortageoftraditionalenergyanditsenvironmentalproblems,theworldislookingforanewkindofgreenrenewableenergy.Solarenergyispaidmoreandmoreattentionwithitscharacteristicsofresourceunlimited,cleanandsoon.Thephotovoltaicgrid
5、-connectedpowergenerationsystemisbecomingahotresearchspot.Thisthesisfocusesontheresearchofthetwo-stagesingle-phasephotovoltaicgrid-connectedpowergenerationsystem,doinganin-depthstudyofthemaximumpowerpointtrackingmethodandthegrid-connectedcontrolmethod.Firstly,thethesisoverviewsthecont
6、rolstrategyofphotovoltaicgrid-connectedpowergenerationsystem,andresearchthestructureoftheboostcircuitandtheinvertercircuitofthebipolartypegrid-connectedinvertersystem.Single-phasefullbridgeinvertermaincircuitofvoltagetypecurrentcontrolmethodandbipolarSPWMmodulationisdeterminedandthepa
7、rametersofmaincircuitaredesign.Secondly,establishingthesimulationmodelofphotovoltaiccells,itsoutputcharacteristicsandthemaximumpowerpointtrackingmethodsareanalyzed.Consideringtheproblemofconventionalperturbationandobservationmethod,avariablestepperturbationandobservationmethodisused.T
8、healg
