太阳能光伏发电系统的电能质量研究

《太阳能光伏发电系统的电能质量研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TM615单位代码：10190研究生学号：201503045密级：公开硕士专业学位论文西灯考2018年6月太阳能光伏发电系统的电能质量研究PowerQualityResearchonSolarPhotovoltaicPowerGenerationSystem硕士研究生：西灯考校内导师：蔡长青教授企业导师：张喜林高级工程师申请学位：工程硕士领域：电气工程所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：长春工业大学摘要摘要当今社会，随着工业的快速发展以及传统化石能源的大肆开

2、采，世界能源紧张和环境污染己经成为制约人类社会可持续发展的重要因素，寻找清洁无污染可再生能源已成为世界各国高度关注的焦点问题。太阳能具有取之不尽、用之不竭、纯净无污染等优点，世界各国都在开发利用。目前世界光伏产业发展迅猛，越来越多的光伏电源并入大电网。但光伏发电受外界环境影响较大，输出存在不稳定性，并且光伏发电系统中含有大量电力电子器件，再加上接有大量非线性、冲击性的负载，这些因素会给要并入的电网带来很多新的问题。文章首先建立光伏电池的工程数学模型和光伏阵列局部受遮挡时的数学模型，并在Matla

3、b/Simulink中搭建仿真模型，得到单个电池和光伏阵列受遮挡时的输出特性曲线。根据光伏电池和逆变器的特点分析了光伏发电系统谐波产生的机理，概述介绍了谐波的危害和抑制谐波的措施。为解决太阳能光伏发电系统的谐波问题，文章分析了光伏发电系统与有源电力滤波器在拓扑结构、功能和控制策略三个方面的异同点，根据二者的相似性，提出将光伏发电与有源滤波进行统一控制，设计提出了统一控制系统的拓扑结构，并简单介绍了其工作原理，统一控制系统在实现光伏发电的同时又能滤除谐波以改善电能质量满足并网要求。结合光伏电池最大

4、功率跟踪(MaximumPowerPointTracking，MPPT)控制的基本原理，分析了几种传统的MPPT控制方法，给出了控制流程图。针对光伏阵列功率输出在局部遮挡条件下会有多个局部功率最大点的特点，提出了一种可以全局跟踪的改进粒子群法，在仿真中通过与传统方法的对比验证其优越性。基于三相电路瞬时无功功率理论，对pq法和ii法进行分析，并最终确pq定以ii法为谐波电流检测方法。重点分析并设计统一控制系统指令信号的合pq成，对指令信号中包含的谐波电流、有功电流信号和直流侧电压控制信号进行

5、分析计算，给出了合成结构图。分析介绍了几种常用的统一控制策略，结合传统的PI控制，引入重复控制器，提出了一种基于重复控制和PI控制的复合控制策略，分析表明该策略符合本文的设计要求。最后简单对比分析了SPWM和SVPWM两种脉冲调制方法，并且以SVPWM作为本系统后级电路的脉冲调制方法。最后根据建立的统一控制系统的MATLAB仿真模型，对论文提出的控制策略进行仿真验证，仿真结果显示系统可以达到预期的目标，在其并网输送有I摘要功电能的同时，也能补偿电网中的谐波电流，证明了所选控制策略的正确性和有效性

6、。关键词：光伏并网发电电能质量最大功率跟踪有源电力滤波器复合控制IIAbstractAbstractIntoday'ssociety,withtherapiddevelopmentofindustryandtheheavyminingoftraditionalfossilenergy,theshortageofenergyandenvironmentalpollutionhavebecomeanimportantfactorrestrictingthesustainabledevelopment

7、ofhumansociety.Tofindcleanandrenewableenergyhasbecomeafocalpointintheworld.Solarenergyhasmanyadvantages,suchasinexhaustible,cleanandpollution-free.Manycountriesintheworldaredevelopingandutilizingit.Atpresent,thephotovoltaicindustryintheworldisdevelop

8、ingrapidly,andmoreandmorephotovoltaicpowersourcesaremergedintothelargepowergrid.Butthephotovoltaicpowergenerationisaffectedbytheexternalenvironment,theoutputisunstable,andthephotovoltaicpowersystemcontainsalargenumberofpowerelectronicdevices,coupledw