直流模塊式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)研究.pdf

1、隨著世界能源短缺和環(huán)境污染形勢(shì)的日益嚴(yán)峻，人們開(kāi)始把目光轉(zhuǎn)向資源豐富、清潔無(wú)污染的太陽(yáng)能。太陽(yáng)能的應(yīng)用十分廣泛，而與建筑集成的住宅型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)由于其不占用寶貴的土地資源，節(jié)約投資成本，可改善室內(nèi)溫度等優(yōu)點(diǎn)成為了各國(guó)政府和學(xué)者的關(guān)注熱點(diǎn)。它是實(shí)現(xiàn)綠色建筑的重要途徑，也是當(dāng)今光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要發(fā)展趨勢(shì)。本文選取適合于建筑集成光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合的并聯(lián)直流模塊式系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)系統(tǒng)的變換拓?fù)?、MPPT控制策略、并網(wǎng)技術(shù)和雙模式切換技術(shù)

2、等方面進(jìn)行了研究。
　　 并聯(lián)直流模塊式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有能量轉(zhuǎn)化效率高、抗光伏組件參數(shù)失配能力強(qiáng)、擴(kuò)容簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但是它要求系統(tǒng)前級(jí)DC/DC變換器具有較高的電壓增益和較小的輸入電壓、電流紋波等特點(diǎn)。本文詳細(xì)分析了能滿足上述要求的帶有源箝位的電流饋入型半橋拓?fù)涞墓ぷ髟?。并根?jù)一個(gè)開(kāi)關(guān)周期中電路的各種運(yùn)行模態(tài)推導(dǎo)出了各開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)ZVS的條件、系統(tǒng)電壓增益和開(kāi)關(guān)管電壓電流應(yīng)力的表達(dá)式，為變換器的參數(shù)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。
　　

3、 為了充分發(fā)揮光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件的作用，系統(tǒng)需要具有最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）的功能。本文對(duì)幾種常用的MPPT方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和對(duì)比，分析了MPPT方法中誤判的產(chǎn)生機(jī)理，重點(diǎn)討論了采樣誤差、采樣時(shí)間、變化步長(zhǎng)對(duì)導(dǎo)納增量法跟蹤性能的影響。實(shí)驗(yàn)中采用恒定電壓法和導(dǎo)納增量法相結(jié)合的控制策略實(shí)現(xiàn)了直流模塊式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的MPPT 功能。
　　 集中逆變器是連接系統(tǒng)與電網(wǎng)的變換裝置。本文首先分析了不同調(diào)制方式下無(wú)變壓器單

4、相全橋拓?fù)渲械穆╇娏鲉?wèn)題。其次，設(shè)計(jì)和分析了一種帶濾波電容電流補(bǔ)償和電網(wǎng)電壓前饋環(huán)節(jié)的電感電流內(nèi)環(huán)的并網(wǎng)控制策略。推導(dǎo)出考慮零階保持和滯后一拍的影響后并網(wǎng)控制器參數(shù)的穩(wěn)定范圍，并結(jié)合極點(diǎn)配置的方法確定了控制器的參數(shù)。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該控制策略的有效性。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)雙模式的平滑切換，系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行模式下采用電感電流內(nèi)環(huán)輸出電壓外環(huán)的控制策略。分析了系統(tǒng)雙模式切換的基本流程。針對(duì)并網(wǎng)運(yùn)行模式到獨(dú)立運(yùn)行模式的切換過(guò)程導(dǎo)致的負(fù)載電壓