光伏并网发电系统和其控制策略的研究

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1、天津大学硕士学位论文光伏并网发电系统及其控制策略的研究姓名：李征申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：李冬辉20080601中文摘要随着能源的紧张和环境污染日益严重，开发和利用太阳能已受到越来越多的重视。通过光伏并网发电系统将太阳能转换为电能，并将电能输送到电网上，是太阳能利用的主要形式。本文对光伏并网发电系统的控制策略进行了深入的研究。首先，分析了太阳能电池发电的基本原理，得出了太阳能电池的等效模型，通过分析太阳能电池的I．V特性，可以看出太阳能电池是一非线性电源，而且输出电能受环境温度和光照

2、强度的影响，为了使太阳能电池能够最大效率地将太阳能转化为电能，需要对其进行最大功率点跟踪。通过分析和对比各种最大功率点跟踪方法的优缺点，采用了改进扰动观察法结合BOOST升压电路来对电池板进行最大功率点跟踪的方案。其次，分析对比并网电流的各种控制方式，确定采用滞环比较方式对并网电流进行控制，为了使并网电流稳定可靠地向电网送电，采用双闭环控制策略对并网逆变器进行控制，使逆变器输出电流能与电网电压同频同相，以单位功率因数向电网输电。最后，对光伏并网发电系统的孤岛效应进行了研究，介绍了各种孤岛检测方法，分析了基于正

3、反馈的主动移频式孤岛检测方法(AFDPF)的参数优化方案，为AFDPF检测盲区的分析提供理论依据。本文在MATLAB／Simulink仿真环境下，利用SimPowerSystems功能模块建立了仿真模型，对太阳能电池板的数学模型，最大功率点跟踪控制策略，并网控制策略进行验证仿真。仿真结果证明了本文的方案和控制策略的正确性。关键词：太阳能光伏并网最大功率点跟踪孤岛效应ABSTRACTAstheenergycrisisandthepollutionareserious，theexploitationofsolar

4、energyhasreceivedmoreandmoreattention．Thesolarenergyistransformedtoelectricenergy，andtheelectricenergyisfedtothe鲥dbythegrid-connectedphotovoltaicsystem．Thisisthemostlyformoftheexploitationofsolarenergy．Thecontrolstrategiesofthegrid-cormectedphotovoltaicsyst

5、emaredeeplyresearched．Firstly,thebasicprincipiumofsolarbatteryisanalyzed，andtheequivalentmodeliseduced，ThroughanalyzingtheI—Vcharacterofthesolarbattery，thesolarbatteryisanonlinearpower,andtheoutputpowerisinfluencedbythesolarradiationandtheenvironmenttempera

6、ture，fortransformingthesolarenergywithgreatefficiency,theMaximumPowerPointTrackingshouldbeadopted．ThroughcontrastingthemethodsofMPPT，improvedP&QandBOOSTcircuitareapplied．Secondly，bycontrastingthecontrolmannersofthecurrentfedtothegrid，thehysteresiscontrolisa

7、dopted．Forthestabilizationofthegrid-connectedphotovoltaicsystem,thedoublecloseloopcontrolisintroducedintothecontroloftheinverter，thecurrentandthevoltageofthegridareinsynchronization,andthepowerfactorisoneapproximately．Finally，islandingeffectofthegrid—connec

8、tedphotovoltaicsystemisresearched，themethodsoftheislandingdetectionareintroduced，theschemeofparametersoptimizationbasedonthemethodofactivefrequencydriftwithpositivefeedback(AFDPF)isanalyzed，thusCanbeta