兩級式光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、全球能源危機和環(huán)境污染問題的加劇,使得人類開發(fā)清潔可再生能源的問題迫在眉睫。太陽能光伏以其獨有特性成為各國關注的焦點,而光伏并網發(fā)電是太陽能光伏利用的主要發(fā)展趨勢,隨著微電子和功率器件的快速發(fā)展,太陽能發(fā)電技術研究也進入了高速發(fā)展期。在這樣的背景下,本文對光伏并網發(fā)電系統(tǒng)進行了深入的理論研究和仿真實驗,研制了一套基于TMS320F2812的1KW單相光伏并網發(fā)電實驗系統(tǒng),并針對光伏并網發(fā)電系統(tǒng)在實際應用中出現的局部遮蔭問題提出了一種新的

2、解決方案。主要研究內容如下:(1)概述了國內外光伏產業(yè)的發(fā)展形勢,比較了幾種光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的常見拓撲結構和MPPT控制算法,分析它們各自的優(yōu)缺點和應用場合。在MATLAB下建立了光伏陣列的仿真模型,并對擾動觀測法最大功率點跟蹤(MPPT)算法進行了仿真研究。(2)在詳細分析光伏并網逆變器的數學模型和換流過程及空間矢量脈寬調制(SVPWM)的實現過程的基礎上,建立了基于雙閉環(huán)控制的單相光伏并網發(fā)電系統(tǒng)模型和基于功率解耦控制策略的三相光伏

3、并網發(fā)電系統(tǒng)模型,并通過了仿真驗證。(3)進行了1KW單相兩級式光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的硬件設計,將硬件系統(tǒng)分為主電路和控制電路,兩者之間通過隔離器件連接,并在該硬件平臺上編寫了擾動觀測法MPPT控制程序、離網逆變程序、并網逆變程序。逆變控制程序采用雙閉環(huán)控制策略,通過實驗驗證了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,達到了預期目的。(4)針對光伏并網發(fā)電系統(tǒng)在應用中出現的局部遮蔭問題,本文應用粒子群算法在解決多峰值優(yōu)化中的優(yōu)勢,在串聯式光伏并網系統(tǒng)中提出了電