光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制策略

1.99萬字 45頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘要
世界的經(jīng)濟(jì)在迅速發(fā)展，各類產(chǎn)業(yè)對能源的需求量與日俱增，化石能源已呈逐漸枯竭之勢，生態(tài)環(huán)境問題也日益突出。太陽能作為最具發(fā)展前景的新能源之一，得到了各國的普遍高度關(guān)注。其中我們把逆變器視為光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵它的控制策略選擇的好壞及控制系統(tǒng)的設(shè)計的差異會嚴(yán)重導(dǎo)致并網(wǎng)完整系統(tǒng)的性能的優(yōu)劣，所以它成為光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)討論的中心之一。雙閉環(huán)控制問題是并網(wǎng)逆變器的重點環(huán)節(jié)，本文將三相雙級式并網(wǎng)逆變器作為討論對象對這一問題進(jìn)行了探討。
本文首先分析了光伏電池的工作原理與結(jié)構(gòu)框圖通過改變光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度得到了不同的輸出特性，搭建了光伏電池的數(shù)學(xué)模型，并在MATLAB中對其仿真；其次重點研究了電壓電流雙閉環(huán)控制策略。通過對光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析，本文采用沒有變壓器的雙級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。將Boost升壓變換電路放在前級，主要實現(xiàn)升壓和最大功率點的跟蹤控制。后級采用全橋逆變電路，將控制系統(tǒng)設(shè)計成雙閉環(huán)，其中電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)全部采用PI控制。本文先將三相逆變器的靜止坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成dq模型，在這基礎(chǔ)上，分析設(shè)計了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是由電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)組成的雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，隨后又對PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)不斷整定，且對它的性能進(jìn)行分析。最后對這個光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)整個進(jìn)行了仿真研究。在MATLAB中，將電壓電流雙閉環(huán)PI控制的系統(tǒng)仿真模型原理框圖搭建完成，仿真結(jié)果表明該系統(tǒng)輸出電流能較好地跟蹤電網(wǎng)電壓的相位和頻率，且輸出電流的THD值<5%在安全上完全符合并網(wǎng)的要求，實驗結(jié)果顯示，本文電壓電流雙閉環(huán)PI控制系統(tǒng)的設(shè)計是可行的。


關(guān)鍵詞：光伏并網(wǎng)發(fā)電，光伏電池，雙閉環(huán)PI控制，逆變器控制