光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制的研究.pdf

1、　　在世界各國竟相發(fā)展綠色可再生能源的今天，太陽能憑其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)受到了一致青睞。在太陽能的各種應(yīng)用中，光伏應(yīng)用備受關(guān)注。隨著光伏組件價(jià)格的不斷降低和光伏技術(shù)的發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)將逐漸由現(xiàn)在的補(bǔ)充能源向替代能源過渡。獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)將成為光伏應(yīng)用的主流。基于此，本文就光伏發(fā)電系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵問題——如光伏陣列的最大功率點(diǎn)跟蹤和蓄電池的優(yōu)化管理、逆變器輸出波形的改善和孤島效應(yīng)等方面做了詳細(xì)的理論分析，建立了仿真模型，提出了相

2、應(yīng)的控制策略，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。具體說來，本文的主要研究內(nèi)容可歸納如下： 1.闡明了不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的光伏發(fā)電系統(tǒng)之性能和特點(diǎn)。 2.發(fā)展了以負(fù)載獲得功率的變化代替?zhèn)鹘y(tǒng)的以光伏陣列輸出功率的變化來進(jìn)行最大功率跟蹤的控制策略，在控制算法上采用改進(jìn)的變步長電壓擾動法，實(shí)現(xiàn)了光伏陣列的真正最大功率點(diǎn)跟蹤(TMPPT)；此外，在獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)中，通過控制算法的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了蓄電池的優(yōu)化管理與光伏陣列TMPPT功能相結(jié)合。 3

3、.詳細(xì)分析了戶用獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)中正弦波逆變器的工作原理，提出了基于輸出電壓反饋的模糊自適應(yīng)PI控制策略，并進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，該控制策略比傳統(tǒng)的PI控制方式更加有效地改善了系統(tǒng)的動態(tài)性能。 4.詳細(xì)分析了戶用高頻光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的工作原理，首次提出了基于重復(fù)控制和電網(wǎng)電壓前饋控制相結(jié)合的控制策略，并在Matlab\Simulink環(huán)境下建立了相應(yīng)的仿真模型，進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，該控制策略能夠有效降低系統(tǒng)

4、并網(wǎng)電流波形的總諧波畸變率(THD)。 5.詳細(xì)分析、研究了發(fā)生孤島效應(yīng)的機(jī)理，完善了基于主動頻率偏移方式實(shí)現(xiàn)反孤島效應(yīng)的策略，首次建立了Matlab\Simulink環(huán)境下反孤島效應(yīng)的仿真模型，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 6.開發(fā)了基于高性能DSP芯片TMS320LF2407A的光伏發(fā)電系統(tǒng)的軟硬件實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)了高速的數(shù)據(jù)采集、事件管理和復(fù)雜的控制算法，完善了系統(tǒng)的智能保護(hù)措施。 7.完善了基于VB6.0、高性能DS