光伏并网发电系统的研究硕士论文

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1、硕士学位论文光伏并网发电系统的研究THERESEARCHOFGRID-CONNECTEDPHOTOVOLTAICSYSTEM王晓曦2009年6月国内图书分类号：TM383学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文光伏并网发电系统的研究硕士研究生：王晓曦导师：杨贵杰教授申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2009年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM383U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEng

2、ineeringTHERESEARCHOFGRID-CONNECTEDPHOTOVOLTAICSYSTEMCandidate：WangXiaoxiSupervisor：Prof.YangGuijieAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ElectricalEngineeringAffiliation：Dept.ofElectricalEngineeringDateofDefence：June,2009Degree-Conferring-Institution：Harbin

3、InstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要能源是国民经济发展和人民生活所必需的重要物质基础，而传统化石能源储量不断下降，并且使用化石能源也给人类生活环境带来严重的污染，因而资源丰富、清洁环保的太阳能被认为是解决能源危机和环境污染的最有效和可行的能源类型之一。利用太阳能的主流趋势即为并网发电系统，小功率并网发电系统逐渐成为近年来研究的热点。本文设计了一套基于XC164CM的单相光伏并网发电系统。首先以单相光伏并网发电系统为研究对象，给出系统组成并确定各部分拓扑结构，包括DC/DC变换器、逆变器和输出滤波器。着

4、重分析并网控制策略，给出逆变器电压和电流与电网电压相位关系。逆变器采用直接电流控制策略，实现SPWM双闭环控制，并通过MATLAB进行仿真验证。在并网系统实现时，需要电网电压相位信息，本文采用同步锁相环方法计算得到。在分析常用锁相环原理基础上，提出采用软件锁相环，并给出锁相环结构及基于逐次逼近的环路滤波算法。针对分布式并网发电系统所特有的孤岛现象对孤岛检测的常用方法进行分析，并根据相关规定设计反孤岛保护方案。为提高光伏发电系统效率，需采用最大功率点跟踪技术(MPPT)。对几种常用的最大功率点跟踪方法进行分析比较，在采用boost电路结构基础

5、上，以输入电压作为被控量，采用基于定电压跟踪的改进扰动观察法，提高了统稳定性，并通过仿真验证。最后给出光伏并网发电系统的硬件方案，包括系统主电路关键参数选择以及控制电路的设计。同时给出逆变器控制策略、最大功率点跟踪方法和软件锁相环程序的设计思想和实现方法，并针对控制过程中可能会出现的问题进行了阐述并提出了可行的解决方案。系统实际运行结果证明了本文设计光伏并网发电系统方案的有效性和可行性。关键词：光伏并网；锁相环；孤岛保护；最大功率点跟踪-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractEnergyisanimportantmaterial

6、foundationofnationaleconomicdevelopmentandpeople'slives.Thetraditionalfossilfuelreservesdecline,andtheuseoffossilenergywillbringseriouspollutiontothehumanlivingenvironment,sotherichandcleansolarenergyisconsideredasoneofthemosteffectiveandfeasibleenergytosolvetheenergycrisi

7、sandenvironmentalpollution.Thegrid-connectedsystemisthemaintrendofusingsolarenergy.Therefore,thestudyofgrid-connectedPVsystemhasbeenconcentratedbymoreandmorepeople.Inthisthesis,asingle-phasegrid-connectedPVsystembasedonXC164CMisdesigned.Firstofall,focusesonthesingle-phaseg

8、rid-connectedPVsystem,thesystemstructureisgivenanditsvariouspartsoftopologyisidentified,i