兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、全球能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的加劇,使得人類(lèi)開(kāi)發(fā)清潔可再生能源的問(wèn)題迫在眉睫。太陽(yáng)能光伏以其獨(dú)有特性成為各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn),而光伏并網(wǎng)發(fā)電是太陽(yáng)能光伏利用的主要發(fā)展趨勢(shì),隨著微電子和功率器件的快速發(fā)展,太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)研究也進(jìn)入了高速發(fā)展期。在這樣的背景下,本文對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了深入的理論研究和仿真實(shí)驗(yàn),研制了一套基于TMS320F2812的1KW單相光伏并網(wǎng)發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并針對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的局部遮蔭問(wèn)題提出了一種新的

2、解決方案。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)概述了國(guó)內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢(shì),比較了幾種光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的常見(jiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和MPPT控制算法,分析它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合。在MATLAB下建立了光伏陣列的仿真模型,并對(duì)擾動(dòng)觀測(cè)法最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)算法進(jìn)行了仿真研究。(2)在詳細(xì)分析光伏并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型和換流過(guò)程及空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程的基礎(chǔ)上,建立了基于雙閉環(huán)控制的單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)模型和基于功率解耦控制策略的三相光伏

3、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)模型,并通過(guò)了仿真驗(yàn)證。(3)進(jìn)行了1KW單相兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),將硬件系統(tǒng)分為主電路和控制電路,兩者之間通過(guò)隔離器件連接,并在該硬件平臺(tái)上編寫(xiě)了擾動(dòng)觀測(cè)法MPPT控制程序、離網(wǎng)逆變程序、并網(wǎng)逆變程序。逆變控制程序采用雙閉環(huán)控制策略,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,達(dá)到了預(yù)期目的。(4)針對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在應(yīng)用中出現(xiàn)的局部遮蔭問(wèn)題,本文應(yīng)用粒子群算法在解決多峰值優(yōu)化中的優(yōu)勢(shì),在串聯(lián)式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中提出了電