基于quasi-z源逆变器的光伏并网储能组合控制研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目基于Quasi-Z源逆变器的光伏并网/储能组合控制研究作者姓名苏宝珍学科专业电力电子与电力传动指导教师顾和荣教授2015年5月中图分类号：TM464学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于Quasi-Z源逆变器的光伏并网/储能组合控制研究硕士研究生：苏宝珍导师：顾和荣教授申请学位：工学硕士学科专业：电力电子与电力传动所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationi

2、nPowerElectronicsandPowerDrivesRESEARCHONTHECOMPOSITECONTROLFORPVGRID-CONNECTEDANDENERGY-STORAGEBASEDONQUASI-ZSOURCEINVERTERbyBaozhenSuSupervisor:ProfessorHerongGuYanshanUniversityMay,2015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《基于Quasi-Z源逆变器的光伏并网/储能组合控制研究》

3、，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《基于Quasi-Z源逆变器的光伏并网/储能组合控制研究》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

4、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□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要光伏发电作为新能源开发领域的一个重要方面，得到了国内外众多学者的广泛关注。受气候变化等不确定因素的影响，光伏发电系统的输出功率具有典型的间歇性和波动性特征，通过蓄电池等

5、存储装置及其控制能平抑光伏发电系统供电输出的随机性和间歇性，因此，储能技术在新能源发电系统中具有重要的地位和作用。首先，本文分析了一种新型的功率变换器—Quasi-Z源逆变器(QZSI)，将其应用于光伏发电系统中，既能满足变换器升压的需求，又可以减少电路的开关器件。QZSI中加入了独特的Quasi-Z源阻抗网络，使得电路中允许直通状态的出现，由于没有死区时间，使得输出电流波形得到改善，增强了系统的可靠性。然后，本文在分析研究了带有储能装置的Quasi-Z源光伏并网逆变器特点的基础上，提出了基于Qu

6、asi-Z源逆变器的光伏并网/储能组合控制策略，此策略根据蓄电池的不同状态，对系统应用不同的控制方案，既可以实现光伏电池能效的最大利用，增强并网功率的稳定性能，同时又可以改善蓄电池的使用环境。同时，在带有储能装置的Quasi-Z源光伏并网逆变器系统中，由于其电路拓扑的特殊性，外界环境变化会引起直流链电压峰值的变化，从而对并网电流质量产生影响，针对这一问题，提出一种变参数PI控制策略，通过理论分析了变参数PI控制的优越性。最后，基于MATLAB/Simulink仿真环境完成了本文所研究的控制策略的仿

7、真，进一步搭建了带有储能装置的Quasi-Z源三相逆变器平台，在此平台的基础上对本文的控制策略进行了实验验证。仿真和实验表明，本文所研究的控制策略既可以保证光伏能量的最大利用，又能最大限度的保护蓄电池，同时变参数PI控制方案的加入，可以提高并网电流质量。关键词：光伏发电；Quasi-Z源逆变器；并网/储能组合控制；变参数PI控制-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractAsanimportantaspectinthefieldofnewenergydevelopment,thephotovol

8、taic(PV)powergenerationhasbeenwidelypaidattentiontobydomesticandforeignscholars.Affectedbyclimatechangeandotheruncertainfactors,theoutputpowerofthephotovoltaicpowergenerationsystemhasthetypicalintermittentandfluctuantcharacteristics.Batteriesa