（农业电气化与自动化专业论文）风光互补发电系统的并网技术研究

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1、独创性声明／

2、本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注tYJiJI用的内容以夕卜，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：稚锋Ⅻ』1年易月／阳江苏大学硕士学位论文摘要风光互补发电系统充分利用了风能和太阳能在时间和地区上的互补性，能够提供稳定的电能输出。与传统独立的太阳能和风力发电系统相比，风光互补发

3、电系统节省了一套并网装置，结构简单，稳定性好，将具有更加广阔的应用前景，特别在小功率的发电系统中有着不可替代的优势。本文论述了风光互补发电系统的基本原理，分析了三相并网逆变器的拓扑与工作特性，给出了并网逆变器在旋转坐标系下的数学模型，阐述了并网逆变的两种控制策略，选取传统但实用性较强的双闭环系统作为研究的重点，并在此基础上拓展了逆变器的功能，可以实现逆变器并网发电、动态无功补偿、有源滤波的柔性结合，实现新能源发电的同时又改善了电网电能质量。研究了输入功率与前级直流斩波器占空比的关系，得出了互补系统关于占空比．最大输出功率的最佳功率曲线，并详细介绍了具有两

4、输入的buck／buck．boost的电路结构和基于广义积分器的锁相环在并网系统上的实现，此外还设计了Sandia频移法的控制策略，可以有效进行孤岛效应的检测。根据控制原理在PSCAD环境下搭建了风光互补发电系统的仿真模型，进行了仿真实验。仿真结果表明，在太阳辐射和风速变化的情况下，并网逆变器可以按照风光互补系统的最大功率曲线向电网输送稳定可靠的电能，有着良好的系统稳态和暂态性能。进而为实验需要设计了一套2．2kw风光互补发电的并网逆变器，该系统硬件结构以TMS320F2812DSP为控制核心，以智能功率模块PM为逆变桥，并配备了主电路回路、驱动电路和信

5、号采集及调理电路等外围电路。软件模块实现系统控制算法的数字化。最后搭建了2．2kW风光互补发电系统的实验平台，进行了并网实验和正弦波输出电流实验。实验结果验证了硬件设计的有效性和系统控制策略的正确性及鲁棒性，为进一步研究并网技术提供了良好的实验平台。关键词：风光互补发电，广义积分器，电能质量，PSCAD，并网江苏大学硕士学位论文Ⅱ江苏大学硕士学位论文ABSTRACTThehybridwind—PVgenerationsystemistheperfectformofusingrenewableenergyintimeandareas，fortheircom

6、plementaryprofiles．Compared谢msinglewindorPVgenerationsystem，hybridwind·PVgenerationsystemeliminatesasetofgrid-connecteddevice，SOithasmoreadvantages，simplestructureandsteadyperformance，andwillbemorewidelyused，especiallyinthesmall—capacitysystem．Inthisthesis,thebasicprinciplesofhyb

7、ridwind—PVgenerationsystemwereintroduced；thetopologyandcharacteristicsofthethree-phasegrid—connectedinverteranditsmathematicalmodelintherotationcoordinatewereanalyzed．Twocontrolschemesof面d—connectedinverterwereanalyzed．Thisthesispresentsthedouble·-closed··loopcontrolstrategywhich

8、istraditionalbutmorepracticalinresearchfocus，basedonwhich，theinverterfunctionWasexpandedandflexiblecombinationof西d-connectedgeneration,dynamicreactivepowercompensationandactivepowerfiltercarlbeachieved．Theinvertercouldgeneraterenewableenergyandimprovepowerqualitysimultaneously．Re

9、lationshipbetweeninput-powerandduty—cycl