開關電感型準Z源并網(wǎng)系統(tǒng)建模與控制的研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)化石能源的逐漸枯竭，環(huán)境保護的要求越來越高以及新能源價格的逐步降低，新能源取代傳統(tǒng)化石能源成為能源利用領域的大趨勢。太陽能中的光伏發(fā)電作為一種受地域影響較小，使用較為便捷的新能源利用形式，正受到國內(nèi)外學者受到越來越多的關注。本課題研究了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的開關電感準Z源拓撲，詳細闡述了該拓撲的動態(tài)模型和控制原理，設計了具有各項主要功能的開關電感型準Z源光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置。
　　第一章闡述了光伏并網(wǎng)發(fā)電技術的研究意義和發(fā)展狀況。全

2、面介紹了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的關鍵技術:MPPT技術、有功無功解耦的并網(wǎng)技術、反孤島技術等。分析并概括了光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的四種拓撲結(jié)構(gòu)，闡述了課題中開關電感型準Z源拓撲的發(fā)展歷程。最后概括了本課題的研究工作。
　　第二章研究開關電感型逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)，闡述了三種拓撲的工作原理，繼而對相關參數(shù)和指標進行比較:①在相同直通比D下對升壓因子G進行比較，推導出其中一種拓撲在升壓能力上具有優(yōu)勢。②比較了三種拓撲在相同升壓因子G下電容的電壓應力

3、和電感的電流應力，結(jié)論是三種拓撲各有優(yōu)劣仿。最后通過仿真和實驗驗證了上述結(jié)論。
　　第三章對開關電感型準Z源拓撲進行交流小信號建模。使用狀態(tài)空間平均法(SSA)得到了系統(tǒng)的信號流圖，根據(jù)信號流圖推導出了小信號傳遞函數(shù)Gvd(s)和Gvi(s)，對主要的傳遞函數(shù)使用零極點圖進行了動態(tài)特性分析，通過仿真和實驗證明了分析結(jié)果的準確性。傳遞函數(shù)的分析結(jié)果是Gvd(s)有右半平面零點而Gvi(s)沒有，動態(tài)性能受無源器件參數(shù)影響較大。據(jù)此確

4、定了系統(tǒng)的直流側(cè)電壓控制方案以及無源器件的選擇方案。
　　第四章對樣機和實驗裝置的各種控制方案進行了研究。首先建立了光伏陣列的工程模型并進行了仿真驗證，根據(jù)模型特點分析了系統(tǒng)的最大功率點跟蹤算法。研究了在本課題的實驗裝置中實現(xiàn)MPPT跟蹤的具體方案（兩種控制方案中二選一）。研究了基于電網(wǎng)電壓矢量的并網(wǎng)電流控制策略。提出了使用PCC點電壓進行正反饋的主動式反孤島控制策略。最后探索了新型的平坦系統(tǒng)控制方案。
　　第五章對裝置構(gòu)建