毕业论文--光伏电源孤岛运行控制技术

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1、I湖南大学毕业设计(论文)第页光伏电源孤岛运行控制技术摘要本文研究的内容是光伏电源孤岛运行技术，主要运用MATLAB/Simulink该软件建模仿真，观察输出，并得出运行结果，验证算法的正确性与实用性。本文引入四个新的算法，分别是：基于模糊控制的最大功率点跟踪法(FuzzyControlbasedMPPT)；求最佳PI参数的粒子群算法(PSO)；带正反馈的主动移频法(AFDPF)；基于虚拟阻抗的下垂控制法(SOGIbasedControl)。首先，本文通过研究光伏电池的输出特性，即电压与电流、功率的关系，建立数学公式，并搭建模型。将光伏电池的输出接入升压斩波电路，得到并网所需的电压。其

2、中，Boost电路门控信号的产生是通过采用最大功率点跟踪算法得到跟踪步长，并与三角波比较得到脉宽调制信号。本文对最大功率点跟踪算法有所改进，分别采用变步长扰动观察法和基于模糊控制下的MPPT算法(FuzzyControl)。经过Boost电路输出的电压通过电压型逆变器的转换，变成标准三相电压，并接入到电网中。为产生逆变器门控信号，本文采用电压电流双环控制，并引入了粒子群算法(PSO)，求解最佳PI参数。为了让光伏微网能持续处于工作状态，本文加入了孤岛检测算法。孤岛检测的实现是采用了带正反馈的主动移频法(AFDPF)，该算法能有效减小检测“盲区”，但带来的问题就是降低了逆变器输出的电能质

3、量。当检测出电网发生孤岛效应时，通过孤岛标志将算法切换为下垂控制法(DroopControl)。该方法也是通过电压电流双环控制实现对逆变器门控信号的产生。为了防止当负载出现纯阻性或者微电网输出阻抗与线路阻抗不匹配时，下垂控制法失效，因此，本文引入基于虚拟阻抗的下垂控制法(SOGI)，以改善系统性能。本文通过搭建完整的光伏微电网，并接入大电网中运行，得出正确的实验结果，证明算法的可靠性和稳定性。关键字：光伏，模糊控制，粒子群算法，带正反馈的主动移频法，虚拟阻抗II湖南大学毕业设计(论文)第页PhotovoltaicpowerislandingcontroltechnologyAbstra

4、ctThecontentsofthispaperisbasedonthephotovoltaicpowerislandingtechnology.MainlyusingtheMATLAB/Simulink,themodelingandsimulationsoftware,wecanobservetheoutputwavesandoperatingresultsobtainedtoverifytheaccuracyandpracticalityofthenewalgorithms.Inthisarticle,fournewalgorithmsareintroduced.Theyare:F

5、uzzycontrolbasedMPPTalgorithms,PSO,AFFDPFandSOGIbasedDroopControl.Firstly,bystudyingthePVcelloutputcharacteristics,IE,therelationsbetweenthevoltagesandthecurrents,thevoltagesandthepower,thenewmathematicalformulascanbeapplied,socanthemodelingbuild-ups.Theoutputsofphotovoltaiccellsthenaccesstothes

6、tep-upchoppercircuittoobtaintherequiredvoltage.WhilegeneratingBoostcircuitgatesignalbyusingthemaximumpowerpointtrackingalgorithmtotrackthePVoutputwaveforms,thereferencedvoltagecanbeacquired.Thenit’scomparedwiththetriangularwavetogeneratethecontrolsignalbyapplyingthepulsewidthmodulation.Inthispap

7、er,themaximumpowerpointtrackingalgorithmhasbeenimprovedbyboththevariable-stepMPPTandfuzzycontrolbasedMPPTalgorithms.TheoutputvoltageoftheBoostcircuitisinvertedintoastandardthree-phasevoltage,andthenaccessestothegrid.Togenera