光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)功率穩(wěn)定控制研究.pdf

1、隨著全球化石能源消耗量的日益增加，世界性能源危機(jī)已經(jīng)來臨，人類對綠色清潔能源的需求逐漸增加。太陽能具有取之無盡用之不竭、清潔無污染、分布廣泛等優(yōu)點而受到世界各國的廣泛重視，是未來能源的發(fā)展方向，而光伏并網(wǎng)發(fā)電是利用太陽能最有效的方式之一。在實際工程應(yīng)用中，當(dāng)夜幕降臨或有云層遮擋時，光伏陣列輸出的有功電能會發(fā)生劇烈的波動;而在電力系統(tǒng)中存在各式各樣復(fù)雜的負(fù)載，由此產(chǎn)生的無功和諧波將嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行，對電網(wǎng)的安全構(gòu)成隱患。為了提高光伏

2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，提升發(fā)電效率，本文對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)功率穩(wěn)定控制展開研究，主要內(nèi)容包括光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)原理、最大功率點跟蹤控制、無功補(bǔ)償與諧波抑制算法、復(fù)合儲能系統(tǒng)的原理與控制等，并分別開展仿真研究，在實驗室現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，設(shè)計并搭建了實驗平臺。本文具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)研究了光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理，對不同結(jié)構(gòu)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行特性進(jìn)行分析，設(shè)計了一種能夠?qū)崿F(xiàn)功率穩(wěn)定控制和抑制諧波的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，為課題進(jìn)一

3、步的研究打好了基礎(chǔ)。
　　(2)對光伏電池的原理和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，介紹了幾種典型的最大功率點跟蹤算法，選擇登山搜索法作為最大功率點跟蹤控制的方法，并進(jìn)行了仿真驗證。
　　(3)分析了雙向PWM逆變器的原理和運(yùn)行特性?；趥鹘y(tǒng)瞬時無功功率理論，分析了諧波檢測和無功功率補(bǔ)償原理，提出了一種改進(jìn)的三相電網(wǎng)無功和諧波電流檢測法，在電網(wǎng)電壓頻率發(fā)生偏移時，能快速、準(zhǔn)確地檢測出無功和諧波電流。而后給出了并網(wǎng)指令電流的合成方法，從而實現(xiàn)

4、了并網(wǎng)發(fā)電、抑制諧波和無功補(bǔ)償?shù)木C合控制，確定該系統(tǒng)電壓外環(huán)及電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制策略，搭建了仿真模型，仿真結(jié)果驗證了控制方法的可行性。
　　(4)對傳統(tǒng)儲能裝置進(jìn)行簡單的介紹。研究了超級電容和蓄電池復(fù)合儲能系統(tǒng)，該系統(tǒng)將超級電容和蓄電池進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，從而大大提高儲能裝置的性能，延長蓄電池的使用壽命。在分析了復(fù)合儲能系統(tǒng)連接方式和運(yùn)行模態(tài)之后，提出基于超級電容和蓄電池復(fù)合式儲能系統(tǒng)的功率穩(wěn)定控制策略，提高了儲能系統(tǒng)的有功功率調(diào)節(jié)能