光伏并网功率调节系统的研究

《光伏并网功率调节系统的研究》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、辽宁工业大学硕士学位论文光伏并网功率调节系统的研究专业:电力系统及其自动化研究生:胡艳美指导教师:李宝国教授辽宁工业大学电气工程学院二〇一五年三月MasterThesisResearchonthePhotovoltaicGrid-connectedPowerConditionerSystemSpeciality:PowerSystemanditsAutomationCandidate:HUYan-meiSupervisor:ProfessorLIBao-guoLiaoningUniversityo

2、fTechnologyJinzhou,121001,ChinaMarch2015摘要太阳能作为可再生清洁能源，利用价值较高，而光伏并网发电技术是利用太阳能的有效途径，因此，对光伏并网功率调节系统的研究是至关重要的。光伏并网功率调节系统（PVPC）的理论基础是并网逆变器和有源电力滤波器在拓扑结构、工作原理以及控制策略上存在统一之处，两者的功能可通过控制并网逆变器一并实现，在并网发电的同时还能实现无功补偿及谐波抑制的功能，并在功率调节的基础上实现孤岛检测功能。为实现以上功能，针对光伏并网功率调节系统展

3、开研究，主要内容如下：首先，因在PVPC中实现无功补偿及谐波抑制功能的核心环节是实时准确的检测负载侧的谐波及无功电流，故深入研究了基于平均有功功率理论的检测方法，该检测方法需要低通滤波器提取直流分量，而低通滤波器具有固定的延时，为解决由此造成的延时，提出将谐波和无功电流作为反馈信号，引入含比例-积分-微分（PID）调节的反馈环节来加快其检测速度。通过仿真分析，验证了改进后的检测方法更具快速性。其次，研究PVPC的控制目标及控制方法。该系统的控制包括两方面：一是对光伏阵列的MPPT控制，此处采用爬山

4、法以保证光伏阵列输出最大有功功率；二是并网逆变器的电压外环电流内环双环控制，采用准PR控制技术跟踪指令电流，该指令电流由稳压环控制得到的有功电流和上述方法检测得到的无功及谐波电流合成而得，从而抑制谐波，同时输出有功和补偿无功功率，并在调节无功功率的基础上实现孤岛检测。最后，在Matlab/Simulink中搭建仿真模型，验证PVPC的可行性。仿真结果表明，最大功率跟踪控制和双环控制策略能实现其功能，光伏并网功率调节系统可实现并网发电和无功补偿及谐波抑制功能，并能在光照强度变化以及改变无功补偿程度时

5、灵活调节有功功率和无功功率，同时可通过控制无功补偿的程度快速检测出孤岛效应。关键词：最大功率点跟踪；谐波及无功电流；控制策略；孤岛检测；PVPCIAbstractPhotovoltaicpowergenerationtechnologyisaneffectivewaytousesolarenergywhichiscleanenergyandhighervalue.Therefore,researchinggrid-connectedphotovoltaicpowerconditioningsyst

6、emiscrucial.ThetheoreticalbasisofPVPCistheunitybetweengridinverterandactivepowerfiltertopologiesexistingontheworkingprincipleandcontrolstrategy.Thetwofunctionscanbeachievedbycontrollinginverterdevicesbasingontheoriginalfunctionofthegrid,itcanalsoachie

7、vereactivepowercompensationandharmonicsuppressionfunction.ExpandresearchonPVPC,themaincontentsasfollows:Firstly,thecorepartofachievingreactivepowercompensationandharmonicsuppressionisaccuratelydetectingtheloadsideharmonicandreactivecurrentinreal-time,

8、whileinthephotovoltaicpowergeneration.Byanalyzingthedetectionmethodbasedonaverageactivetheory,thisdetectionmethodrequiresalow-passfiltertoextracttheDCcomponent.Tosolvethedelayofthismethod,animprovedmethodwhichregardstheharmonicandreactivecurre