太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生正弦波的優(yōu)化研究.pdf

1、能源是人類社會生存和發(fā)展的動力源泉。當今，各種節(jié)能的科學(xué)技術(shù)正在快速的發(fā)展。太陽能的開發(fā)利用步伐在這種潮流當中也迅速發(fā)展。關(guān)于太陽能的開發(fā)利用，太陽能的光伏發(fā)電利用是其的一個主要組成部分。
　　 太陽能的光伏發(fā)電主要利用了太陽能輻射能量，通過太陽能光伏陣列收集輻射能量，進而將輻射能量轉(zhuǎn)換為電能，這些電能通過電能收集裝置儲存起來或者直接通過逆變器轉(zhuǎn)換為工頻電能饋送到電網(wǎng)。本文針對并網(wǎng)運行的單相光伏逆變器，采用有效的最大功率點跟蹤(

2、MPPT)外環(huán)、瞬時值的比例-諧振(PR)控制算法的電流內(nèi)環(huán)，既保證了并網(wǎng)逆變器輸出的正弦波零靜態(tài)誤差，又保證了逆變器的輸出正弦波形的質(zhì)量(THD)。為此，論文主要對系統(tǒng)的電路拓撲結(jié)構(gòu)、控制方法以及并網(wǎng)過程中的正弦波電流和反孤島保護等技術(shù)進行了分析研究。
　　 本文首先針對太陽能的光伏發(fā)電現(xiàn)狀進行分析，表明現(xiàn)在太陽能光伏發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)，總結(jié)了一些關(guān)于單相并網(wǎng)逆變器的基本原理和逆變器發(fā)電系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)，并指出太陽能光伏陣列的轉(zhuǎn)換效

3、率是可以充分地提高的，其關(guān)鍵的技術(shù)是最大功率點跟蹤(MPPT)算法。通過該算法，整套太陽能發(fā)電系統(tǒng)的太陽能利用效率會得到相當大的提高。
　　 其次，太陽能逆變器的核心是控制器算法。本文比較各種電流環(huán)控制算法而提出采用比例諧振(PR)控制算法的逆變器，它的跟蹤曲線比傳統(tǒng)的采用PI控制算法的逆變器好。而根據(jù)自動控制理論的方法，它的參數(shù)整定也是較為容易的，只要遵循幾條基本原則即可獲得較為理想的控制效果。針對本文的研究對象(正弦波優(yōu)化問

4、題)，比例諧振(PR)控制算法正是非常合適的，該算法與傳統(tǒng)的比例積分(PI)算法相比較，PR算法擁有了算法簡單且容易調(diào)整參數(shù)的特點，而且PR算法特別地針對正弦波給定的對象，可以提供一個頻率上的較大增益，滿足生成正弦波(50Hz)的苛刻需求。因而，本文主要針對比例諧振(PR)算法進行展開，分析算法的特點與參數(shù)整定步驟，進而通過MATLAB仿真的措施進行算法驗證。
　　 最后，針對正弦波的優(yōu)化問題，本文進行具體硬件上的因數(shù)討論，如電