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1、標(biāo)準(zhǔn)文檔題目：基于Matlab/Simulink的三相光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的仿真院系：姓名：學(xué)號(hào)：導(dǎo)師：實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔目錄一、背景與目的3二、實(shí)驗(yàn)原理31.并網(wǎng)逆變器的狀態(tài)空間及數(shù)學(xué)模型31.1主電路拓?fù)?1.2三相并網(wǎng)逆變器dq坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型41.3基于電流雙環(huán)控制的原理分析52.LCL型濾波器的原理6三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)81.LCL型濾波器設(shè)計(jì)81.1LCL濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)的約束條件81.2LCL濾波器參數(shù)計(jì)算81.3LCL濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)實(shí)例92.雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)102.1網(wǎng)側(cè)電感電流外環(huán)控制器的設(shè)計(jì)102.2電容電
2、流內(nèi)環(huán)控制器的設(shè)計(jì)112.3控制器參數(shù)計(jì)算11四、實(shí)驗(yàn)仿真及分析12實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論16實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔一、背景與目的伴隨著傳統(tǒng)化石能源的緊缺，石油價(jià)格的飛漲以及生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，這些問題促使了可再生能源的開發(fā)利用。而太陽能光伏發(fā)電的諸多優(yōu)點(diǎn)，使其研究開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化制造技術(shù)以及市場(chǎng)開拓已經(jīng)成為令世界各國(guó)，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家激烈競(jìng)爭(zhēng)的主要熱點(diǎn)。近年來世界太陽能發(fā)電一直保持著快速發(fā)展，九十年代后期世界光伏電池市場(chǎng)更是出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，進(jìn)一步促進(jìn)了發(fā)展速度。目前太陽能利用主要有光熱利用，光伏利用和光化學(xué)利用等三種主要形式，而光
3、伏發(fā)電具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)：1.無污染：絕對(duì)零排放－沒有任何物質(zhì)及聲、光、電、磁、機(jī)械噪音等“排放”；2.可再生：資源無限，可直接輸出高質(zhì)量電能，具有理想的可持續(xù)發(fā)展屬性；3.資源的普遍性：基本上不受地域限制，只是地區(qū)之間是否豐富之分；4.通用性、可存儲(chǔ)性：電能可以方便地通過輸電線路傳輸、使用和存儲(chǔ)；5.分布式電力系統(tǒng)：將提高整個(gè)能源系統(tǒng)的安全性和可靠性，特別是從抗御自然災(zāi)害和戰(zhàn)備的角度看，它更具有明顯的意義；6.資源、發(fā)電、用電同一地域：可望大幅度節(jié)省遠(yuǎn)程輸變電設(shè)備的投資費(fèi)用；7.靈活、簡(jiǎn)單化：發(fā)電系統(tǒng)可按需要以模塊化集成，容量可
4、大可小，擴(kuò)容方便，保持系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)僅需要很少的維護(hù)，系統(tǒng)為組件，安裝快速化，沒有磨損、損壞的活動(dòng)部件；8.光伏建筑集成（BIPV-BuildingIntegratedPhotovoltaic）：節(jié)省發(fā)電基地使用的土地面積和費(fèi)用，是目前國(guó)際上研究及發(fā)展的前沿，也是相關(guān)領(lǐng)域科技界最熱門的話題之一。我國(guó)是世界上主要的能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)之一，也是少數(shù)幾個(gè)以煤炭為主要能源的國(guó)家之一，提高能源利用效率，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)新能源和可再生能源是實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展在能源方面的重要選擇。隨著我國(guó)能源需求的不斷增長(zhǎng)，以及化石能源消耗帶來的環(huán)境污染
5、的壓力不斷加劇，新能源和可再生能源的開發(fā)利用越來越受到國(guó)家的重視和社會(huì)的關(guān)注。實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔一、實(shí)驗(yàn)原理1.并網(wǎng)逆變器的狀態(tài)空間及數(shù)學(xué)模型1.1主電路拓?fù)鋱D1.1所示為三相并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，圖中，idc1為直流輸入電源,C1為輸入直流母線濾波電容,T1~T6為三相逆變橋的6個(gè)IGBT開關(guān)管,R1為濾波電感L1的內(nèi)阻和由每相橋臂上、下管互鎖死區(qū)所引起的電壓損失，R2為濾波電感L2的內(nèi)阻，L1、L2、C2組成三階LCL濾波器。圖1.1三相并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖1.2三相并網(wǎng)逆變器dq坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型濾波器狀態(tài)空間模型的具體形式
6、與所選狀態(tài)變量有關(guān)，為了建立采用LCL濾波器的三相并網(wǎng)逆變器的狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型，這里選擇L1的電感電流i1、電容c1的電壓uc。以及并網(wǎng)電感L2上的電流i2為狀態(tài)變量,在三相平衡的情況下根據(jù)PARK變換可得兩相同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的狀態(tài)方程為:實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔式中ud、uq、usd、usq為三相橋臂電壓與電網(wǎng)電壓的dq分量。根據(jù)式（1）所示的LCL濾波器在dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，旋轉(zhuǎn)3/2變換在系統(tǒng)的d軸和q軸之間引入了強(qiáng)耦合，d、q軸電流除受控制量ud均和uq影響外，還受耦合電壓ωL1i1q、-ωL1i1d、ωL2i1q、-ωL
7、2i2d和耦合電流ωC2ucq、-ωC2ucd以及電網(wǎng)電壓usd、usq的影響。如果不對(duì)d軸和q軸進(jìn)行解耦控制，采用電流閉環(huán)控制時(shí)d軸和q軸的電流指令跟蹤效果不是很理想。1.1基于電流雙環(huán)控制的原理分析基于并網(wǎng)電流單環(huán)PI控制無法使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,采用電感電流i1作為內(nèi)環(huán)電流反饋的電流雙環(huán)控制對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性沒有明顯的改善，但采用如圖1.3.1所示的電容電流ic作為內(nèi)環(huán)反饋的雙環(huán)控制，在選擇合適的內(nèi)外環(huán)控制器參數(shù)情況下完全能夠使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。圖1.3.1電感電流外環(huán)電容電流內(nèi)環(huán)系統(tǒng)框圖（3）實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔式中；；；；。將圖1.3.1等
8、效變換為圖1.3.2所示的電流雙環(huán)控制系統(tǒng)等效圖,其參考信號(hào)為。圖1.3.2中，反饋通道的反饋信號(hào)由電容電流和并網(wǎng)電流及積分量分別乘以、、3個(gè)常系數(shù)的總和形成。如果把電容電流和并網(wǎng)電流及其積分量看成系統(tǒng)的3個(gè)狀態(tài)變量,則圖1.3.2是以為輸入量,以
