太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生正弦波的優(yōu)化研究.pdf

1、能源是人類社會(huì)生存和發(fā)展的動(dòng)力源泉。當(dāng)今，各種節(jié)能的科學(xué)技術(shù)正在快速的發(fā)展。太陽(yáng)能的開發(fā)利用步伐在這種潮流當(dāng)中也迅速發(fā)展。關(guān)于太陽(yáng)能的開發(fā)利用，太陽(yáng)能的光伏發(fā)電利用是其的一個(gè)主要組成部分。
　　 太陽(yáng)能的光伏發(fā)電主要利用了太陽(yáng)能輻射能量，通過(guò)太陽(yáng)能光伏陣列收集輻射能量，進(jìn)而將輻射能量轉(zhuǎn)換為電能，這些電能通過(guò)電能收集裝置儲(chǔ)存起來(lái)或者直接通過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換為工頻電能饋送到電網(wǎng)。本文針對(duì)并網(wǎng)運(yùn)行的單相光伏逆變器，采用有效的最大功率點(diǎn)跟蹤(

2、MPPT)外環(huán)、瞬時(shí)值的比例-諧振(PR)控制算法的電流內(nèi)環(huán)，既保證了并網(wǎng)逆變器輸出的正弦波零靜態(tài)誤差，又保證了逆變器的輸出正弦波形的質(zhì)量(THD)。為此，論文主要對(duì)系統(tǒng)的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制方法以及并網(wǎng)過(guò)程中的正弦波電流和反孤島保護(hù)等技術(shù)進(jìn)行了分析研究。
　　 本文首先針對(duì)太陽(yáng)能的光伏發(fā)電現(xiàn)狀進(jìn)行分析，表明現(xiàn)在太陽(yáng)能光伏發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)，總結(jié)了一些關(guān)于單相并網(wǎng)逆變器的基本原理和逆變器發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并指出太陽(yáng)能光伏陣列的轉(zhuǎn)換效

3、率是可以充分地提高的，其關(guān)鍵的技術(shù)是最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)算法。通過(guò)該算法，整套太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的太陽(yáng)能利用效率會(huì)得到相當(dāng)大的提高。
　　 其次，太陽(yáng)能逆變器的核心是控制器算法。本文比較各種電流環(huán)控制算法而提出采用比例諧振(PR)控制算法的逆變器，它的跟蹤曲線比傳統(tǒng)的采用PI控制算法的逆變器好。而根據(jù)自動(dòng)控制理論的方法，它的參數(shù)整定也是較為容易的，只要遵循幾條基本原則即可獲得較為理想的控制效果。針對(duì)本文的研究對(duì)象(正弦波優(yōu)化問(wèn)

4、題)，比例諧振(PR)控制算法正是非常合適的，該算法與傳統(tǒng)的比例積分(PI)算法相比較，PR算法擁有了算法簡(jiǎn)單且容易調(diào)整參數(shù)的特點(diǎn)，而且PR算法特別地針對(duì)正弦波給定的對(duì)象，可以提供一個(gè)頻率上的較大增益，滿足生成正弦波(50Hz)的苛刻需求。因而，本文主要針對(duì)比例諧振(PR)算法進(jìn)行展開，分析算法的特點(diǎn)與參數(shù)整定步驟，進(jìn)而通過(guò)MATLAB仿真的措施進(jìn)行算法驗(yàn)證。
　　 最后，針對(duì)正弦波的優(yōu)化問(wèn)題，本文進(jìn)行具體硬件上的因數(shù)討論，如電