光伏发电系统中分岔现象的研究及控制

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1、分类号：470．4054密级：天津理工大学研究生学位论文光伏发电系统中分岔现象的研究及控制(申请硕士学位)学科专业：电力系统及其自动化研究方向：电力系统分析与控制作者姓名：蔡莹雪指导教师：马幼捷教授2014年1月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeBifurcationResearchandControlinPhotovoltaicPowerSystemByCaiYingxueSupervisorProf．MaWoujieJanu

2、ary，2014独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：赫嘲签字日期：如I毕年弓月1日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解叁盗墨兰盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。特授权墨盗墨墨太望可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检

3、索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：璨像电导师签名：学位论文作者签名：烁l幂哪导师签名：弓幼炎签字日期：砷。中年弓月1日签字日期：ⅪLf年弓月『日摘要面对传统能源的不断消耗，太阳能光伏发电凭借其清洁无污染、可再生等优势迅猛发展，在新能源发电中己起主导地位。但是由于太阳能能量的分散性、不稳定性和不连续性，使得太阳能光伏发电运行的可靠性较低，接入电网时容易对电网造成冲击，影响电网稳定运行。因

4、此，十分需要深入而又透彻地对光伏(Photovoltaic，PV)系统的稳定性进展开全面研究。本文针对PV系统中的电力电子器件，对其中的分岔行为进行了相关的研究分析，具体工作如下：第一，针对光伏系统中直流变换器的分岔现象进行了研究，介绍了光伏发电系统的组成和基本结构、几种不同的光伏系统的拓扑结构以及光伏电池发电的工作原理，并采用通用的光伏电池工程模型对它的I-U和P-U特性进行了仿真模拟；同时，对光伏系统中Boost变换器的二阶离散模型的建立，采用解析解离散化的方法，分别考虑了参考电流和输入电压作为分叉参数时变换器的分岔情况

5、：搭建了光伏电池与变换器的仿真模型，探讨了光伏电池的温度对变换器分岔行为的影响。其次，针对光伏系统中逆变器的分岔行为及控制进行理论推导和仿真验证，建立了光伏系统中逆变器的离散模型，利用特征乘子计算求得系统第一次分岔点，从理论上进行分岔分析并通过编程得到分岔图验证；采用时滞反馈控制方法对产生的分岔进行了控制，利用系统雅克比矩阵特征根求得受控后系统新的分岔点，同样通过编程得到分岔图验证了理论推导，同时，搭建光伏逆变器的仿真模型，从仿真波形可以得出结论，时滞反馈控制有效地提高了光伏逆变器的稳定性。关键词：光伏发电系统稳定性非线性行

6、为分岔现象时滞反馈控制AbstractFacedoftraditionalenergyconsumption，photovoitaic(PV)powersystemplaysacrucialcharacterinthenewenergyelectricitygenerationbecauseofitsclean，non-pollutingandrenewableadvantages．However,itisthedispersibility，instabilityanddiscontinuityofsolarenergyth

7、atmakePVpowersystemreliabilitylow．Itiseasytocauseimpacttopower鲥dwhenPVpowersystemconnectstothepowergrid．ThllS，itisindispensabletoresearchthestabilityofPVpowersystem．nlepaperdiscussesbifurcationphenomenainpowerelectronicdevicesofPVpowersystem．Specificworkisasfollows

8、：Firstly，thispaperresearchesbifurcationphenomenainDC-DCboostconverterofPVpowersystem，introducesthebasicstructureofPVpowersystemandtypicaltopology