三相光伏并网接口运行建模与控制策略研究

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1、学校代号10536学号12105010453分类号TM76密级公开硕士学位论文三相光伏并网接口运行建模与控制策略研究学位申请人姓名梁利民所在学院电气与信息工程学院指导教师粟时平教授学科专业电气工程研究方向电力系统运行与控制论文提交日期2015年4月学校代号：10536学号：12105010453密级：公开长沙理工大学硕士学位论文三相光伏并网接口运行建模与控制策略研究学位申请人姓名梁利民指导教师粟时平教授所在学院电气与信息工程学院专业名称电气工程提交论文日期2015年4月论文答辩日期2015年5月答辩委员会主席黄纯教授ResearchonPhasePhotovoltaicGridOp

2、erationInterfaceModelingandControlStrategybyLiangLiminB.E.(HunanUniversityofTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricPowerSystemandItsAutomationinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorSuShipingApril,2015长

3、沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的。研究成果除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重耍贡献的个人和集体，均已在文中１＾明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。：日期：作者签名＞！ｒ年月Ｌ日学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家巧关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有

4、关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密口。＂＂（请在ｙｊＬｔ相应方框内打Ｖ）作者签名；日期：＞皆年（月王日《导师签名；口期：＞（Ｔ年月义曰摘要社会的不断发展引发的能源短缺问题和环境污染问题已经十分严重，发展清洁可再生能源已迫在眉睫。太阳能作为一种无污染、绿色的可再生能源，全世界各国对其的开发与利用规模不断在扩大。光伏发电系统是一个非线性系统

5、，受到光照强度、温度以及相关控制技术等诸多因素的影响，而这些因素进而就影响到光伏发电的能量转换及利用率，因而对其进行精准的控制研究是非常重要的。目前，通常是把光伏电源通过逆变器接入主电网进行并网运行来实现功率转换以及对整个系统进行电能质量研究分析。本文主要从解决光伏电池的功率转换问题和并网控制策略对系统稳定性影响问题这两个方面对光伏并网系统进行研究分析。论文介绍太阳能光伏发电研究现状与发展趋势、光伏发电系统的分类、光伏并网系统的分类与光伏并网逆变器的分类，对光伏电池进行数学建模与工程应用建模，通过MATLAB/SIMULINK仿真得出光伏电池输出功率跟光照强度和温度之间的关系，同时

6、对Boost升压电路进行电路分析与参数选择以及在介绍传统的最大功率点跟踪技术（MPPT）的基础上结合开路电压法和变步长扰动观察法，探讨了一种改进型的MPPT控制方法，搭建了MATLAB/SIMULINK仿真模型，仿真验证该控制能够很好的实现快速跟踪，减少了系统的运行周期，能够灵敏的实现变步长跟踪，使系统的工作状态达到最大功率点。论文针对并网谐波的抑制问题选取LCL型滤波器作为研究对象对其进行数学建模，阐述了系统的高频谐振的产生机理与常用的谐振抑制方法，并对LCL滤波器进行了参数选择。论文介绍了准比例谐振控制与重复控制的特性，深入研究了基于双闭环电流的准比例谐振重复并网控制策略，建立

7、起双闭环电流的准比例谐振重复并网控制原理模型，给出了确保系统稳定的控制器设计方案，搭建了MATLAB/SIMULINK仿真模型，仿真验证该控制策略能够使系统拥有很好的动稳态性能、高频谐波抑制能力和抗干扰能力。关键词：光伏发电系统；MPPT；LCL滤波器；准比例谐振控制；重复控制IABSTRACTEnergyshortageandenvironmentalpollutionhasbeenworseningcausedbythecontinuousdevelopmento