開關(guān)電感型準(zhǔn)Z源并網(wǎng)系統(tǒng)建模與控制的研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)化石能源的逐漸枯竭，環(huán)境保護(hù)的要求越來越高以及新能源價格的逐步降低，新能源取代傳統(tǒng)化石能源成為能源利用領(lǐng)域的大趨勢。太陽能中的光伏發(fā)電作為一種受地域影響較小，使用較為便捷的新能源利用形式，正受到國內(nèi)外學(xué)者受到越來越多的關(guān)注。本課題研究了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的開關(guān)電感準(zhǔn)Z源拓?fù)洌敿?xì)闡述了該拓?fù)涞膭討B(tài)模型和控制原理，設(shè)計(jì)了具有各項(xiàng)主要功能的開關(guān)電感型準(zhǔn)Z源光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置。
　　第一章闡述了光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的研究意義和發(fā)展?fàn)顩r。全

2、面介紹了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù):MPPT技術(shù)、有功無功解耦的并網(wǎng)技術(shù)、反孤島技術(shù)等。分析并概括了光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的四種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，闡述了課題中開關(guān)電感型準(zhǔn)Z源拓?fù)涞陌l(fā)展歷程。最后概括了本課題的研究工作。
　　第二章研究開關(guān)電感型逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，闡述了三種拓?fù)涞墓ぷ髟?，繼而對相關(guān)參數(shù)和指標(biāo)進(jìn)行比較:①在相同直通比D下對升壓因子G進(jìn)行比較，推導(dǎo)出其中一種拓?fù)湓谏龎耗芰ι暇哂袃?yōu)勢。②比較了三種拓?fù)湓谙嗤龎阂蜃覩下電容的電壓應(yīng)力

3、和電感的電流應(yīng)力，結(jié)論是三種拓?fù)涓饔袃?yōu)劣仿。最后通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述結(jié)論。
　　第三章對開關(guān)電感型準(zhǔn)Z源拓?fù)溥M(jìn)行交流小信號建模。使用狀態(tài)空間平均法(SSA)得到了系統(tǒng)的信號流圖，根據(jù)信號流圖推導(dǎo)出了小信號傳遞函數(shù)Gvd(s)和Gvi(s)，對主要的傳遞函數(shù)使用零極點(diǎn)圖進(jìn)行了動態(tài)特性分析，通過仿真和實(shí)驗(yàn)證明了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。傳遞函數(shù)的分析結(jié)果是Gvd(s)有右半平面零點(diǎn)而Gvi(s)沒有，動態(tài)性能受無源器件參數(shù)影響較大。據(jù)此確

4、定了系統(tǒng)的直流側(cè)電壓控制方案以及無源器件的選擇方案。
　　第四章對樣機(jī)和實(shí)驗(yàn)裝置的各種控制方案進(jìn)行了研究。首先建立了光伏陣列的工程模型并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，根據(jù)模型特點(diǎn)分析了系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤算法。研究了在本課題的實(shí)驗(yàn)裝置中實(shí)現(xiàn)MPPT跟蹤的具體方案（兩種控制方案中二選一）。研究了基于電網(wǎng)電壓矢量的并網(wǎng)電流控制策略。提出了使用PCC點(diǎn)電壓進(jìn)行正反饋的主動式反孤島控制策略。最后探索了新型的平坦系統(tǒng)控制方案。
　　第五章對裝置構(gòu)建