单相光伏并网发电控制研究

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1、摘要在能源日益枯竭，环境污染越发严重的今天，太阳能逐渐作为一种可替代能源而受到人们越来越多的关注和重视。太阳能发电作为一种新的电能生产方式，以其无污染、零噪音、维护简单等显著特点显示出无比广阔的发展空间和应用前景。光伏并网发电作为太阳能发电的主要形式之一，也越来越受到大家的青睐。本文以单相并网系统为研究对象，对光伏并网系统作了全面的理论分析，从并网系统的拓扑结构、数学建模、控制策略、参数选择等方面进行了详细的分析和研究。根据光伏并网发电系统的不同主电路拓扑结构及其优缺点而选用了一种两级电路拓扑，然后针对单相光伏发电逆变输

2、出级建立控制模型，采用电流反馈型并网控制方案，并用MATLAB进行了仿真，对仿真结果进行分析，最终实现了直流输入有较宽适应范围，逆变器输出正弦波电流具有高效率、高可靠性、较小的电磁干扰，且与电网电压同频同相，进而验证该方案是有效可行的。关键词：单相光伏并网，电流反馈型并网，逆变器AbstractNowdays,onaccountoftheproblemsofenvironmentalpollutionandexhaustionofenergyresourcesbecomingworseandworse,exploring

3、andusingofsolarenergybecomemoreandmoreimportant.Solarpowerasanewenergyproductionmethods,withitsnon-pollution,zeronoise,simplemaintenanceandothernotablecharacteristicsshowsextremelybroadspacefordevelopmentandapplicationprospects.grid-connectedPVisoneofthemainforms

4、ofsolarpowerandisattractingmoreandmoreattention.Thispaperfocusesonsingle-Phasegrid-connectedsystem.Thetopology,mathematicalmodeling,controlstrategyandparameterselectionandofgrid-connectedphotovoltaicsystemareanalyzedandstudiedindetail.Chooseatwo-stagecircuittopol

5、ogyaccordingtodifferentmaincircuittopologyandtheiradvantagesanddisadvantagesofgrid-connectedPVsystems，themanipulativemodelofthesingle-phasePVgrid-connectedsystem’sinvertedoutputisupbuiltandakindofPVgrid-connectedcurrentfeedbackcontrolstrategyisadopted,whichisemul

6、atedandsimulatedwithMATLAB,analyzedthesimulationresults,FinallygetawideadaptrangeoftheDCinput,inverteroutputsinusoidalcurrentwithhighefficiency,highreliability,smallelectromagneticinterference,andthesamefrequencyandphasewiththegridvoltage,andthenverifythattheprog

7、ramiseffectiveandfeasible.Keywords:single-Phasegrid-connected，currentfeedback，inverter1绪论1.1课题的研究背景及意义随着全球工业化进程的逐步加快，人类对能源的需求逐年增加，而石油、煤炭及天然气三大化石能源日渐枯竭，全球将再一次面临能源危机。与此同时，由于石油、煤等化石燃料的不完全燃烧，每年有数十万吨含硫有害物质排向天空，使大气环境污染严重。面对全球范围内的能源危机和环境压力，人们渴望用可再生能源来代替资源有限、污染环境的常规能源。而太

8、阳能作为一种巨量的可再生能源，以其自身清洁、安全的特点，成为具有高度污染性化石能源的主要替代能源。太阳能主要直接应用于光热转换、光电转换和光化学转换几种形式，其中光电转换(即光伏技术)是采用太阳电池将光能转换为电能的发电方式，随着技术的不断进步，光伏发电有可能成为最具有发展前景的发电技术之一（光伏并网发电系统的实现易