光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵控制技術(shù)研究.pdf

1、太陽(yáng)能作為一種主要的綠色能源,對(duì)于改善能源危機(jī),實(shí)現(xiàn)碳減排具有巨大的潛力,光伏并網(wǎng)發(fā)電方式已成為光伏發(fā)電領(lǐng)域中最具發(fā)展前景的一種太陽(yáng)能利用方式。由于控制技術(shù)是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的最核心技術(shù)之一,是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安全穩(wěn)定高效運(yùn)行的關(guān)鍵,因此,本文對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的幾個(gè)關(guān)鍵控制技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容和研究成果如下。
　　 1)最大功率點(diǎn)跟蹤控制研究針對(duì)當(dāng)光伏陣列受到均勻太陽(yáng)光照時(shí)輸出功率電壓曲線僅含有一個(gè)峰值的特征,提出了

2、一種改進(jìn)最大功率點(diǎn)跟蹤方法,通過(guò)模糊控制輸出量與光伏陣列輸出功率電壓曲線的微分來(lái)智能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)最大功率搜索步長(zhǎng)的大小和方向,可有效平衡跟蹤速度和跟蹤精度之間的矛盾,并通過(guò)引入投票表決機(jī)制,可提高對(duì)擾動(dòng)電壓方向判斷的正確性,從而提高最大功率點(diǎn)跟蹤的質(zhì)量;針對(duì)光伏陣列受到不均勻太陽(yáng)光照時(shí)輸出功率電壓曲線含有多個(gè)局域峰值的特征,建立了光伏陣列的數(shù)學(xué)模型,并提出了一種更可能快速準(zhǔn)確地搜索到全局最大功率點(diǎn)的改進(jìn)最大功率點(diǎn)跟蹤方法;最后構(gòu)建了光伏最大

3、功率跟蹤實(shí)驗(yàn)平臺(tái),給出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　 2)單相光伏并網(wǎng)控制研究提出了一種基于DSP和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)雙處理器結(jié)構(gòu)的單相光伏并網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,介紹了各種并網(wǎng)電流控制策略,并對(duì)數(shù)字鎖相環(huán)技術(shù),基于FPGA處理器提出了一種適合于單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)字鎖相環(huán)算法,可確保實(shí)現(xiàn)鎖相信號(hào)與電網(wǎng)電壓同頻、同相;最后研制了5kW單相光伏并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),給出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　 3)三相光伏并網(wǎng)控

4、制研究針對(duì)電壓電流雙環(huán)控制系統(tǒng),對(duì)直流母線電壓外環(huán)采用改進(jìn)自抗擾控制方法進(jìn)行了設(shè)計(jì);對(duì)三相光伏并網(wǎng)電流內(nèi)環(huán),提出了一種帶指數(shù)趨近律和前饋補(bǔ)償解耦控制的模糊滑?？刂品椒?在保證滑?？刂期吔\(yùn)動(dòng)的快速性基礎(chǔ)上,提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能,且可有效減小常用滑?？刂浦械亩墩穹?使系統(tǒng)對(duì)于復(fù)雜的外部環(huán)境條件具有更強(qiáng)的魯棒性;針對(duì)三相逆變驅(qū)動(dòng)控制,提出了一種改進(jìn)空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法,采用48邊形對(duì)磁鏈圓進(jìn)行細(xì)分,與傳統(tǒng)的SVPWM算法

5、相比不僅易于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)和實(shí)時(shí)控制,而且可有效提高直流電壓利用率;最后研制了3kW三相光伏并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),給出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　 4)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的孤島狀態(tài)檢測(cè)研究在傳統(tǒng)的主動(dòng)移頻法的基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)孤島狀態(tài)檢測(cè)方法,通過(guò)自適應(yīng)分段調(diào)節(jié)頻率偏移正反饋系數(shù)以及適時(shí)施加負(fù)脈沖電流幅值干擾,使頻率或電壓越限,從而檢測(cè)出孤島狀態(tài)。這種方法可較好地兼顧孤島狀態(tài)檢測(cè)所要求的快速性和電網(wǎng)所要求的低諧波畸變率,同時(shí)對(duì)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的