光伏并网发电系统功率稳定控制研究

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1、分类号：I丛鱼!量UDC：鱼21：兰编号：!Q2窆9Z!!Q2QQ!江薛大擎硕士学位论文光伏并网发电系统功率稳定控制研究ResearchonPowerStabili够ControlofPVGrid-connectedGenerationSystem指导教师型!玉垃麴撞，坦昱作者姓名蓥鲨申请学位级别亟±学科(专业)电氢工程论文提交日期2Q!垒生垒旦论文答辩日期2Q!垒生鱼旦学位授予单位和日期江菱太堂2Q!垒生鱼旦答辩委员会主席评阅人江苏大学学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用

2、学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密口，在年解密后适用本授权书。不保密●。学位论文作者签名：南、诚u2014年1月I龃△T◇习，弦旧名I签年师4教m黢2指江苏大学硕士学位论文摘要随着全球化石能源消耗量的日益增加，世界性能源危机已经来临，人类对绿色清洁能源的需求逐渐增加。太阳能具有取之无尽用之不竭、清洁无污染、分布

3、广泛等优点而受到世界各国的广泛重视，是未来能源的发展方向，而光伏并网发电是利用太阳能最有效的方式之一。在实际工程应用中，当夜幕降临或有云层遮挡时，光伏阵列输出的有功电能会发生剧烈的波动；而在电力系统中存在各式各样复杂的负载，由此产生的无功和谐波将严重影响设备的正常运行，对电网的安全构成隐患。为了提高光伏并网发电系统的电能质量，提升发电效率，本文对光伏并网发电系统功率稳定控制展开研究，主要内容包括光伏并网发电系统原理、最大功率点跟踪控制、无功补偿与谐波抑制算法、复合储能系统的原理与控制等，并分别开展仿真研究，在实验室现有设

4、备的基础上，设计并搭建了实验平台。本文具体研究内容如下：(1)研究了光伏发电系统的原理，对不同结构的光伏并网发电系统的运行特性进行分析，设计了一种能够实现功率稳定控制和抑制谐波的光伏并网发电系统，为课题进一步的研究打好了基础。(2)对光伏电池的原理和数学模型进行分析，介绍了几种典型的最大功率点跟踪算法，选择登山搜索法作为最大功率点跟踪控制的方法，并进行了仿真验证。(3)分析了双向PWM逆变器的原理和运行特性。基于传统瞬时无功功率理论，分析了谐波检测和无功功率补偿原理，提出了一种改进的三相电网无功和谐波电流检测法，在电网电

5、压频率发生偏移时，能快速、准确地检测出无功和谐波电流。而后给出了并网指令电流的合成方法，从而实现了并网发电、抑制谐波和无功补偿的综合控制，确定该系统电压外环及电流内环的双闭环控制策略，搭建了仿真模型，仿真结果验证了控制方法的可行性。(4)对传统储能装置进行简单的介绍。研究了超级电容和蓄电池复合储能系统，该系统将超级电容和蓄电池进行优势互补，从而大大提高储能装置的性能，延长蓄电池的使用寿命。在分析了复合储能系统连接方式和运行模态之后，提出T光伏并网发电系统功率稳定控制研充基于超级电容和蓄电池复合式储能系统的功率稳定控制策略

6、，提高了储能系统的有功功率调节能力，并开展了仿真研究。(5)介绍了光伏并网发电系统总体设计及选型原则，基于实验室现有设备设计了光伏并网发电系统实验平台，并着重对主控数字系统进行了研究和设计。最后，在总结全文工作的基础上，提出了进一步研究的内容与今后工作的重点。关键词：光伏并网发电，最大功率点跟踪，谐波抑制，无功补偿，复合储能II江苏大学硕士学位论文AbstractWiththeincreasiIlgofconsurnptionoffossil如els，910balene略ycrisishas枷ved．Thedemalld

7、forgreencleaJlenergyhasincreased．SolarenergyisineXhaustible，cleaIlwithoutp011ution，andwidelydistributed，soitgettheworld’sattention，whichisoneofmedevelopingdirectionof缸tureenergy．Grid—cormectedphotoVoltaicpowergenerationisoneofthemoste矗、ectiVewaysusingsolarene唱y．I

8、npraCticalen舀neeringapplications，whennightfallsorthereiscloudcoVer，actiVepoweroutputofthePVarraywillproducedr锄aticnuctuations；andthereaisawideVarietycomplexloa