光伏微電網系統(tǒng)控制器的研究.pdf

1、為了研究光伏微電網系統(tǒng)的并網運行、離網運行、并/離網運行自動切換并調節(jié)控制光伏逆變器輸出的電能質量。本課題以光伏發(fā)電為前提,建立了光伏微電網系統(tǒng)的仿真模型,并設計了微電網控制器來負責控制整個光伏微電網系統(tǒng)的運行,該控制器不僅可以完成對光伏陣列的最大功率跟蹤控制,也可以根據是否有孤島效應使光伏微電網系統(tǒng)運行于并網模式或離網模式。當光伏逆變器并網運行時,逆變器輸出的電網電壓與頻率被電網鉗制,微電網控制器只需控制并網電流與電網電壓同頻同相即可

2、;當光伏逆變器離網運行時,光伏微電網系統(tǒng)相當于一個電壓源,微電網控制器需要在無電網電壓參考的情況下,根據參考值調節(jié)逆變器的輸出電壓幅值及頻率,以保證重要負荷的正常運行。
　　首先,根據光伏電池的基本工作原理及等效模型,推導出了其輸出特性曲線表達式,搭建了光伏電池的仿真模型,并實現了最大功率跟蹤控制,仿真結果表明該模型的穩(wěn)定性和有效性。其次,重點介紹了光伏微電網系統(tǒng)中控制器的基本結構及其工作原理,推導了DC/AC逆變橋在 dq坐標系

3、下的數學模型表達式,根據數學模型表達式演化的結構圖,詳細地分析了 PQ控制策略的功率、電流解耦原理以及 V/f控制策略的電壓、電流解耦原理;同時也介紹了 SVPWM調制算法的基本原理、孤島檢測方法,并對光伏微電網控制器的并/離網切換控制策略進行了分析。然后,對光伏微電網控制器以及光伏發(fā)電主電路的硬件進行了設計,如 DSP主控芯片的選型、模擬信號采樣與調理電路、IPM驅動及保護電路等硬件的設計,并根據主電路參數設計原則確定有關電感及電容的