光伏并網(wǎng)發(fā)電的功率補(bǔ)償控制研究.pdf

1、隨著全球范圍內(nèi)化石能源消耗量的急劇增加，世界性的能源危機(jī)已經(jīng)來(lái)臨?；茉吹拇笠?guī)模開(kāi)發(fā)和利用，也給人類(lèi)賴(lài)以生存的自然環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞。能源已經(jīng)成為人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與地球生態(tài)環(huán)境保護(hù)的瓶頸問(wèn)題?？稍偕茉吹拈_(kāi)發(fā)和利用引起了全世界的廣泛關(guān)注，其中太陽(yáng)能具有取之不盡、用之不竭、分布廣泛、清潔無(wú)污染等一系列優(yōu)勢(shì)，是解決世界能源危機(jī)和環(huán)境污染最可靠和行之有效的綠色能源，而光伏并網(wǎng)發(fā)電是利用太陽(yáng)能最有效的方式。
　　本文采用一種改進(jìn)結(jié)

2、構(gòu)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了光伏并網(wǎng)逆變器的復(fù)用功能，使得供電質(zhì)量改善、系統(tǒng)運(yùn)行效率提高、系統(tǒng)損耗降低、設(shè)備投資變低;本文針對(duì)光伏發(fā)電有功和無(wú)功的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)研究，提出了基于最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)的最大功率跟蹤(MPPT)控制、基于超級(jí)電容和蓄電池的復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的有功補(bǔ)償控制、基于空間電壓矢量脈沖調(diào)制(SVPWM)的并網(wǎng)發(fā)電與無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊惑w化控制策略，并開(kāi)展了相關(guān)的仿真及實(shí)驗(yàn)研究。具體研究?jī)?nèi)容與成果概略如

3、下:
　　(1)在分析各類(lèi)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，研究了其運(yùn)行特性，研究提出一種兩級(jí)可調(diào)度光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，研究了其主要部件的運(yùn)行機(jī)理與數(shù)學(xué)模型;
　　(2)研究光伏組件的一種簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型、光伏組件在不同太陽(yáng)光輻射度及工作溫度下電流—電壓和功率—電壓特性;
　　(3)研究了基于最小二乘支持向量機(jī)的最大功率跟蹤控制策略與方法。為克服傳統(tǒng)MPPT算法無(wú)法協(xié)調(diào)解決穩(wěn)定性和誤跟蹤的缺點(diǎn)，在分析最大功率跟蹤控制機(jī)理的基

4、礎(chǔ)上，提出了基于LS-SVM的最大功率跟蹤控制策略;構(gòu)建了基于恒電壓控制法、干擾觀測(cè)法與LS-SVM的最大功率跟蹤控制系統(tǒng)，并開(kāi)展了相關(guān)的仿真對(duì)比研究;
　　(4)為了提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能，研究超級(jí)電容和蓄電池的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特性，提出基于超級(jí)電容與蓄電池的主動(dòng)式混合能系統(tǒng)有功功率補(bǔ)償控制策略，并構(gòu)建了相關(guān)的控制系統(tǒng)，并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn);
　　(5)提出了基于SVPWM的光伏并網(wǎng)與無(wú)功補(bǔ)償一體化控制策略。為拓展光伏并網(wǎng)逆變器的

5、功能，在分析并網(wǎng)逆變器主電路與靜止同步無(wú)功補(bǔ)償裝置主電路結(jié)構(gòu)特性的基礎(chǔ)上，提出基于SVPWM技術(shù)的光伏并網(wǎng)與無(wú)功補(bǔ)償一體化控制策略。研究了高速、快速的電流的檢測(cè)方法;分析了雙向PWM逆變器的四象限運(yùn)行特性，研究了SVPWM波形產(chǎn)生過(guò)程，開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間的計(jì)算及分配方法。構(gòu)建了基于SVPWM的光伏并網(wǎng)發(fā)電與無(wú)功補(bǔ)償一體化控制系統(tǒng)，并開(kāi)展了仿真驗(yàn)證;
　　(6)構(gòu)建了光伏功率控制系統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，構(gòu)建了基于DSP與CPLD復(fù)合結(jié)構(gòu)的光