基于改进并网逆变器的光伏发电系统控制-研究

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1、万方数据江苏大学硕士学位论文摘要随着社会的飞速发展，燃烧化石燃料产生的生态污染等问题日益严重，变更能源的消费结构，推动可再生能源的使用发展，走可持续发展道路，已经逐步成为全球各地区的共识。因此，新能源的发展是当务之急。太阳能可再生，无污染，储量巨大，是清洁能源的重要组成部分。所以各国都十分重视光伏发电。并网逆变器是光伏发电系统中的重要组成部分，对其控制策略的研究是光伏并网发电系统控制中重要的一环。本文在国家自然科学基金(51407085)和“青蓝工程”的支持下，开展了基于改进并网逆变器控制的光伏发电系统控制研究，主要工作如下：首先介绍

2、了太阳能的优点、光伏发电国内外的研究现状和发展趋势，以及光伏并网发电系统的结构和并网逆变器的研究现状，然后对光伏电池的数学模型进行了分析，根据数学模型搭建了仿真模型，通过仿真验证其输出特性。然后详细阐述了DC／DC变换电路和三相全桥逆变电路的工作原理，深入研究了基于扰动观测法的最大功率点跟踪控制算法，针对光伏电池的输出特性曲线搭建了MPPT的仿真模型，分析和验证其正确性。本文的重点内容为光伏发电系统三相并网逆变器的控制研究，针对电压控制型并网逆变器，在对传统的下垂控制策略理论推导和仿真结果的基础上，根据传统下垂控制的不足，提出变下垂系

3、数的改进控制方法，通过对改进控制策略的数学模型推导建立了Matlab／Simulink仿真模型，并对提出的变下垂系数控制策略及无功补偿控制进行了仿真验证。最后，构建了基于TMS320F2812DSP主控制器的系统硬件平台，对光伏并网发电系统进行实验验证，内容包括系统主电路和控制电路的硬件参数设计，主程序和中断子程序流程图等软件设计。根据实验结果，提出了本文研究内容需要改进的地方及后续的研究方向。关键词：光伏并网发电系统，逆变器的下垂控制，最大功率点跟踪，M忪TLAB／Simulink万方数据基于改进并网逆变器的光伏发电系统控制的研究I

4、I万方数据江苏大学硕士学位论文ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofsocialeconomy,problemsofpollutionoftheecologicalenvironmentbecauseofthecombustionoffossilfuelsproducesaregettingmoreandmoreserious．Changingenergyconsumptionstructure，promotingthedevelopmentoftheuseofrenewableenergysources，

5、takingtheroadofsustainabledevelopment，aregraduallybecomingtheconsensusofallregionsoftheworld．Therefore，thedevelopmentofnewenergyisapressingmatterofthemoment．Solarenergyisrenewable，nopollutionandinexhaustible，andisanimportantpartofcleanenergy．Soeverycountryattachesmuchim

6、portancetothephotovoltaicpowergeneration．Gridconnectedinverterisallimportantpartofthephotovoltaicpowergenerationsystem，andthecontrolstrategyofitissignificanttothecontrolofphotovoltaicgridconnectedpowersystem．BasedonthesupportofNationalNaturalScienceFoundationofChina(514

7、07085)andJiangsuProvince“QinglanProject”(2014)，thisdissertationmakesadeepresearchonthecontrolofphotovoltaicgenerationsystembasedonimprovedgridconnectedinverter．Thedetailresearchcontentsareasfollows：Firstly,theadvantagesofsolarenergyandthedevelopmenttrendofphotovoltaicpo

8、wergenerationathomeandabroadareintroduced，aswellasthestructureandresearchstatusofphotovoltaic鲥dconnectedinvert