單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的分析與研究.pdf

1、在能源枯竭與環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重的今天，光伏利用成為世界各國爭相發(fā)展的熱點(diǎn)，光伏并網(wǎng)發(fā)電作為太陽能光伏利用的發(fā)展趨勢，必將得到快速的發(fā)展。 本文主要以單相并網(wǎng)系統(tǒng)為研究對象，對光伏并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了全面的理論分析，從并網(wǎng)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制策略、參數(shù)的選擇、最大功率點(diǎn)跟蹤以及防止孤島效應(yīng)等方面作了詳細(xì)的分析和研究，主要內(nèi)容有：(1)詳細(xì)分析了單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的不同主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作特性和工作原理。光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中主電路參數(shù)的選擇

2、對于系統(tǒng)能否正常工作、系統(tǒng)輸出電流波形質(zhì)量的好壞有重要的作用。本文研究了系統(tǒng)直流側(cè)和交流側(cè)濾波器的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)過程，推導(dǎo)并提供了主電路關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算公式。 (2)并網(wǎng)電流的跟蹤控制是系統(tǒng)研究的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文研究了單相并網(wǎng)系統(tǒng)的幾種控制策略，研究分析了零電流跟蹤誤差的控制方法、提出了將電網(wǎng)電壓前饋和給定電流前饋相結(jié)合，把并網(wǎng)系統(tǒng)等效成一個無源逆變系統(tǒng)，這樣就減輕了調(diào)節(jié)器的負(fù)擔(dān)，減小了噪音干擾，改善了電流波形。文中建立了系統(tǒng)的

3、仿真模型，進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究。 (3)太陽電池的特性曲線有強(qiáng)烈的非線性，其輸出功率受到結(jié)溫、日照等周圍環(huán)境因素的影響。本文研究了最大功率點(diǎn)跟蹤的最常用的兩種方法：擾動法和電導(dǎo)增量法，它們也是其它最大功率點(diǎn)跟蹤方法研究和發(fā)展的基礎(chǔ)。本文采用了一個基于平均功率的變步長的方法來跟蹤太陽電池陣列的最大功率點(diǎn)，它保證了跟蹤過程的穩(wěn)定性和快速性，實(shí)驗(yàn)證明這種方法具有良好的跟蹤性能。 (4)孤島效應(yīng)是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中必須解決的問題。本

4、文分析了孤島效應(yīng)產(chǎn)生的原因和目前常用的被動和主動的檢測方法。根據(jù)電網(wǎng)和普通負(fù)載的特點(diǎn)，提出了基于相位超前的孤島效應(yīng)檢測方法，詳細(xì)分析了這種方法的工作原理，最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 研究設(shè)計(jì)了任意角度的鎖相方法，通過該方法可以計(jì)算任意角度的正弦值，實(shí)現(xiàn)任意角度的相位超前和完成鎖相功能。 (5)開發(fā)了由DSP芯片TMS320LF2407A負(fù)責(zé)實(shí)時控制、AVR芯片Atmage164負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、PC機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的分布式控制系統(tǒng)。