户用光伏并网系统及其控制方法的研究

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1、青岛科技大学研究生学位论文户用光伏并网系统及其控制方法的研究摘要随着能源消耗的不断增长和生态环境的日益恶化，世界各国都在积极寻找一种可持续发展且无污染的新能源。太阳能作为一种高效无污染的新能源，尤其受到人类的重视。近年来，许多国家都非常重视发展屋顶太阳能发电系统，光伏并网发电技术已成为太阳能光伏应用的主流。不久的将来，户用光伏并网发电系统必将走进千家万户。为此，本文对户用光伏并网发电系统进行了详细介绍，并对其控制方法进行了研究。太阳能电池板的最大功率点跟踪(MPPT)控制和光伏并网逆变控制是光伏并网发电系统的两大核心部分。本文首先研究了最大功率点跟踪算法，将滑模变结构控制技术用于

2、DC／DC变换控制之中，就Buck．Boost变换器的基本工作状念，设计了动态控制的基本模型，证明了系统控制的稳定性。通过计算机仿真，并和其它算法进行比较，验证了算法的有效性。在光伏并网逆变控制方面，针对传统PI控制的不足，提出了PI控制和重复控制相结合的控制策略，并介绍了使用TMS320LF2407芯片实现并网电流与电网电压可靠同步的软件锁相环控制。在MATLAB／Simulink环境下建立了相应的仿真模型，进行了仿真研究，结果表明，在该控制策略下，并网电流很好地实现了对给定电流的跟踪，明显降低了总谐波畸变率(THD)值。最后对并网纹波电流的影响因素进行了深入的理论分析，提出了

3、改进滤波方案，通过仿真验证了参数设计效果。关键词：光伏并网最大功率点跟踪滑模技术重复控制MATLAB／simulillk户川光伏并网系统及其控制方法的研究STUDYoNRESlDENTlALPHOTOVOL．1IAlCGRID．CONNECTEDSYSTEMANDlTSCoNTRoLMETHODABSTRACTWiththeincrementofenergyconsumingandthedeteriorationofecosystemenvironment，manycountriesaroundtheworldarepositivelylookingforakindofsusta

4、inabledevelopingandnopollutionnewenergies．Solarenergyisespeciallyconcernedbyhumanbecauseofitshi曲efficiencyandfreepollution．Currentlymanycountriesattachgreatimportancetodevelopingroofsolarphotovoltaic(PV)system．Photovoltaicgridconnectedgenerateelectricitytechnologyamongthemhavebecomethemainfor

5、mofthesolarapplication．Inthesoonfuture，residentialPVgridconnectedsystemmustenterthousandsoffamilies．Basedonit，thispaperintroducesresidentialPVgridconnectedsystemindetailandresearchesonitscontrolmethoddeeply，Solararraymaximumpowerpointtracking(MPPT)controlandphotovoltaicgridconnectedinverterco

6、ntrolarethetwocorepartofPVgridconnectedsystem．ThepaperresearchesMPPTalgorithm，appliesslidingmodevariablestructuretechnologyinDC／DCconvertercontrolanddesignsthebasicmodelofdynamiccontrolaccordingtothebasicoperationstatesofBuck—Boostconverter，thentestifiesthestabilityofsystemcontrol·Thealgorith

7、m’Svalidityisvalidatedbysimulationandcomparingwithotheralgorithm．InmePVgridconnectedinvertercontrolaspect．aimingattheshortcomingofPIcontrol，astrategywhichcombinesPIcontrolandrepetitivecontrolisputforward．Asoftwarephase-lockedloopcontrolbasedo