太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制問題研究.pdf

1、世界能源危機(jī)和環(huán)境污染使得開發(fā)利用可再生能源和各種綠色能源以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為人類必須采取的措施。近年來，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電不僅是當(dāng)今能源的一個(gè)重要補(bǔ)充，更具備成為未來主要能源之一的潛力。
　　 本文以太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)其中的控制問題，包括光伏陣列模型的建立、光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法、DC/DC變換器及并網(wǎng)控制策略、孤島檢測(cè)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。本文的主要工作

2、和成果如下：
　　 1.光伏陣列應(yīng)用特性是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)研究中的最基本問題，本文在廠家提供的常見參數(shù)的基礎(chǔ)上，提出了光伏陣列的四參數(shù)工程模型，該模型能復(fù)現(xiàn)光伏陣列在任意溫度及光強(qiáng)下的特性，為電路仿真和系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。
　　 2.最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中提高系統(tǒng)效率的重要手段。本文在分析介紹恒電壓法、擾動(dòng)觀察法和電導(dǎo)增量法基礎(chǔ)上，提出了恒壓法結(jié)合擾動(dòng)觀察法、恒壓法結(jié)合電導(dǎo)增量法的最大功率點(diǎn)跟蹤控

3、制方法。
　　 3.DC/DC變換器在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中具有廣泛應(yīng)用。針對(duì)Buck和Boost變換器，在∑-△(sigma-delta)調(diào)制器的基礎(chǔ)上，引入指數(shù)趨近律的滑模變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計(jì)方法，對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了固定的開關(guān)頻率，并可通過對(duì)控制參數(shù)的調(diào)節(jié)來調(diào)整系統(tǒng)性能。
　　 4.并網(wǎng)電流的跟蹤控制是太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，基于滑模變結(jié)構(gòu)控制，對(duì)單級(jí)式單相并網(wǎng)系統(tǒng)采用L，LC濾波器的情況進(jìn)行了研究，為了克服常見

4、Buck型并網(wǎng)逆變器直接并網(wǎng)時(shí)要求光伏陣列電壓高于電網(wǎng)電壓，研究了使用Boost型逆變器進(jìn)行并網(wǎng)。
　　 5.孤島效應(yīng)是太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中必須解決的問題。本文分析了孤島產(chǎn)生的原因及常見孤島檢測(cè)方法。在太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，為了獲得最大輸出功率，并網(wǎng)電流幅值要隨外部環(huán)境變化而變化。并網(wǎng)時(shí)，由于大電網(wǎng)的鉗制作用，公共耦合點(diǎn)電壓等于電網(wǎng)電壓；斷網(wǎng)時(shí)，變化的并網(wǎng)電流幅值將導(dǎo)致公共耦合點(diǎn)電壓的變化，基于此提出了并網(wǎng)電流幅值擾動(dòng)的孤島