小功率光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT及并網(wǎng)逆變器控制方法研究.pdf

1、隨著常規(guī)能源短缺和環(huán)境污染問題日益嚴重，太陽能以其獨特優(yōu)點受到人們的廣泛關(guān)注。光伏并網(wǎng)發(fā)電作為利用太陽能的主要途徑之一，迅速成為當前的研究熱點。本文針對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的最大功率點跟蹤和并網(wǎng)逆變器控制兩大關(guān)鍵性問題進行深入研究，旨在提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化效率和穩(wěn)定性，改善光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的輸出電能質(zhì)量。
　　首先，系統(tǒng)介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類和組成結(jié)構(gòu)，指出光伏陣列和光伏并網(wǎng)逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的兩個重要組成部件；詳細介紹了

2、光伏電池的工作原理及數(shù)學模型，進而分析其輸出特性；針對光伏并網(wǎng)逆變器常見的分類及拓撲結(jié)構(gòu)進行分析，探討它們的工作原理；分析兩種光伏發(fā)電系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)和基本原理，并且對其優(yōu)缺點進行比較，從而本文采用兩級式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)。
　　其次，分析了光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點跟蹤的基本原理，重點探討了兩種常用的光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點跟蹤控制方法及各自的優(yōu)缺點。針對傳統(tǒng)MPPT控制算法的不足之處，提出基于人工魚群算法的MPPT控制方法，將人工魚

3、群算法應用到光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的前級MPPT控制當中，選取PWM占空比作為人工魚個體，通過模擬人工魚的聚群和追尾等行為來尋求功率最優(yōu)值，并且和傳統(tǒng)MPPT控制方法P&O進行比較。仿真和實驗結(jié)果表明該方法能夠穩(wěn)定、高效地追蹤光伏陣列的最大功率點，實現(xiàn)能源最大化利用。
　　最后，分析了光伏并網(wǎng)逆變器的控制方式，闡述了其控制目標及并網(wǎng)要求，探討了兩種模式的輸出電流控制方法，針對光伏逆變器并網(wǎng)輸出存在的電能質(zhì)量問題，在傳統(tǒng)的PI基礎(chǔ)上，提出