基于FPGA的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中DC-AC控制器研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)能源的日益枯竭，新興能源的開發(fā)利用受到了越來(lái)越多的關(guān)注。作為人類可以利用的最豐富的新能源之一的太陽(yáng)能，因?yàn)槠淝鍧崯o(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)成為了研究的熱點(diǎn)。光伏并網(wǎng)發(fā)電是人類利用太陽(yáng)能的最重要的形式之一。光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的日益成熟是發(fā)展太陽(yáng)能發(fā)電的基礎(chǔ)，研究成本較低、可靠性較高、控制靈活和保護(hù)可靠的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)發(fā)展的必然要求。
　　光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽(yáng)能電池組件、控制器、逆變器和負(fù)載組成。其中，逆變器是整

2、個(gè)系統(tǒng)的核心功率調(diào)節(jié)器件，有著較高的技術(shù)含量。太陽(yáng)能電池陣列產(chǎn)生的不穩(wěn)定的直流電能將作為并網(wǎng)逆變器的輸入，經(jīng)DC-DC環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤，而DC-AC環(huán)節(jié)將直流電能逆變成與大電網(wǎng)同頻同相的交流電能，利用合適的控制策略，使得各項(xiàng)指標(biāo)符合并網(wǎng)要求后才能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行。因此，研究運(yùn)行可靠性高、輸出性能良好的光伏并網(wǎng)逆變器是保證光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵之一，同時(shí)對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)發(fā)展也有著重大的意義。
　　論文首先研究太陽(yáng)能電池組件

3、，通過(guò)搭建太陽(yáng)能電池的等效電路和數(shù)學(xué)模型，研究了溫度和日照強(qiáng)度等因素對(duì)其特性曲線的影響。論文在分析和比較了幾種常用的最大功率跟蹤算法之后選擇了一種改進(jìn)型單變量電導(dǎo)增量法進(jìn)行研究。論文研究的重點(diǎn)是并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中的DC-AC控制器，對(duì)一些常見(jiàn)的逆變控制策略和孤島檢測(cè)方法進(jìn)行了理論研究，分析了各種方法的優(yōu)劣，在此基礎(chǔ)上選擇重復(fù)電壓(電流)控制算法在MATLAB中建立相關(guān)的模型并進(jìn)行仿真分析。最后，采用Altera公司的CycloneⅡ E