光伏并网发电与电能质量调节统一控制研究

《光伏并网发电与电能质量调节统一控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目光伏并网发电与电能质量调节统一控制研究作者姓名刘大鹏学科专业电力系统及其自动化指导教师杨秋霞副教授2015年5月-I-国内图书分类号：TM614学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文光伏并网发电与电能质量调节统一控制研究硕士研究生：刘大鹏导师：杨秋霞副教授申请学位：工学硕士学科专业：电力系统及其自动化所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinPowerSystemandItsAutoma

2、tionRESEARCHONCOMBINEDCONTROLOFGRID-CONNECTEDPHOTOVOLTAICANDPOWERQUALITYREGULATORYSYSTEMSbyLiuDapengSupervisor:AssociateProfessorYangQiuxiaYanshanUniversityMay,2015-III-燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《光伏并网发电与电能质量调节统一控制研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中

3、除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《光伏并网发电与电能质量调节统一控制研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采

4、用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日-IV-摘要摘要随着能源短缺与环境问题的日益严峻，绿色可再生能源的研究与开发得到了国内外的广泛关注。太阳能因其储量巨大、清洁无污染等特点备受青睐。然而，光伏发电自身的特点，使其受天气变化影响大，需频繁投切机，这使得光伏并网发电系统对传统电网会产生一些不良影响，给配电网带来各种扰动，影响电能质量。另外，随着越来越多的电力电子装置的使用以及大量非线性负载的存在，使得电

5、网中存在大量的谐波和无功成分，影响了供电质量。本文从光伏并网发电系统和有源电力滤波器的理论分析入手，分析比较了二者在功能、结构和控制策略上的相似性，结合二者特点，提出了一种既能实现光伏并网发电，又能进行谐波抑制和无功补偿的统一控制系统，给出了统一控制系统的基本拓扑结构，并对其基本工作原理作了介绍。根据光伏电池的基本工作原理，推导了光伏电池工程用数学模型，在MATLAB/Simulink环境下进行仿真并分析其工作特性；结合光伏电池最大功率跟踪(MaximumPowerPointTracking,MPPT)控制的基本原理，分析了几

6、种传统的MPPT控制方法，并对电导增量法进行改进优化，给出了流程图，并进行仿真验证。构建统一控制系统的数学模型，分析其基本控制原理。基于三相电路瞬时无功功率理论，对pq-法和ii-法进行仿真分析，验证其可行性。重点分析并设计统一控pq制系统指令信号的合成，对指令信号中包含的光伏阵列并网有功电流信号和直流侧电压控制信号进行分析计算，给出了合成结构图。详细分析统一控制系统的电流闭环控制策略，结合传统的PI控制，引入准谐振控制器，提出了一种准PIR控制策略，分析表明该策略符合本文的设计要求。当电网电压不平衡时，采用一种复合控制策略以

7、获得较理想的控制效果。最后，在MATLAB/Simulink环境下搭建统一控制系统的仿真模型，针对其不同运行状态进行仿真分析，仿真结果证明本文所设计的统一控制系统能够向电网注入有功，并同时实现电能质量调节。-V-关键词：光伏并网；电能质量；统一控制；准比例积分谐振；最大功率跟踪-VI-AbstractWiththeenergyshortagesandincreasinglysevereenvironmentalproblems,researchanddevelopmentofrenewableenergyhasbeenwide

8、spreadconcernedathomeandabroad.Thesolarenergyisfavoredforitshugereserves,cleanandpollution-freecharacteristics.However,thephotovoltaicchar