單級式光伏并網(wǎng)逆變器的PR和MPPT集成控制策略研究.pdf

1、隨著全球能源形勢的日漸緊迫,太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電作為有效緩解能源壓力的最具可行性的方式之一,正在迅猛發(fā)展。近年來,光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)已成為國內(nèi)外研究熱點,內(nèi)容涉及最大功率跟蹤控制、并網(wǎng)逆變控制以及孤島檢測等。本文主要研究單級式光伏并網(wǎng)逆變器的PR和MPPT集成控制策略。
　　論文首先分析了世界能源格局以及化石燃料所引發(fā)的各種環(huán)境問題,凸顯了發(fā)展新能源的重要性;綜述了國內(nèi)外光伏并網(wǎng)發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢,以及目前常用的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)

2、和現(xiàn)有的光伏逆變器的經(jīng)典控制技術(shù)。
　　其次,給出了單級式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖,詳細分析了光伏電池的工作原理并給出了光伏電池工程化數(shù)學(xué)模型;建立了單級式光伏并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型,對其輸出諧波進行分析并且設(shè)計了輸出濾波器;對于并網(wǎng)系統(tǒng)所必需的輸電線路和電網(wǎng)模型進行了簡要說明。
　　再次,針對單級式光伏并網(wǎng)逆變器,以它在αβ坐標系下的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),提出了一種結(jié)合PR和MPPT控制的集成控制策略,它具有功率外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的

3、結(jié)構(gòu),可以同時實現(xiàn)最大功率無差跟蹤控制和單位功率因數(shù)并網(wǎng)控制。給出了結(jié)合根軌跡和頻率特性的PR控制器參數(shù)設(shè)計方法,并進行了參數(shù)設(shè)計;提出了基于電流尋優(yōu)變步長增量電導(dǎo)法的光伏陣列最大功率跟蹤方法,設(shè)計了適用于本系統(tǒng)的單同步坐標系鎖相環(huán)。
　　最后,在Matlab/simulink環(huán)境下建立了10kW單級式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型,并進行了仿真研究。仿真結(jié)果表明,在模擬標準光強、云朵飄過及全天光照的條件下,PR和MPPT集成控制策略