兩級式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、全球能源危機和環(huán)境污染問題的加劇,使得人類開發(fā)清潔可再生能源的問題迫在眉睫。太陽能光伏以其獨有特性成為各國關(guān)注的焦點,而光伏并網(wǎng)發(fā)電是太陽能光伏利用的主要發(fā)展趨勢,隨著微電子和功率器件的快速發(fā)展,太陽能發(fā)電技術(shù)研究也進入了高速發(fā)展期。在這樣的背景下,本文對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進行了深入的理論研究和仿真實驗,研制了一套基于TMS320F2812的1KW單相光伏并網(wǎng)發(fā)電實驗系統(tǒng),并針對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在實際應(yīng)用中出現(xiàn)的局部遮蔭問題提出了一種新的

2、解決方案。主要研究內(nèi)容如下:(1)概述了國內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢,比較了幾種光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的常見拓撲結(jié)構(gòu)和MPPT控制算法,分析它們各自的優(yōu)缺點和應(yīng)用場合。在MATLAB下建立了光伏陣列的仿真模型,并對擾動觀測法最大功率點跟蹤(MPPT)算法進行了仿真研究。(2)在詳細分析光伏并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型和換流過程及空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的實現(xiàn)過程的基礎(chǔ)上,建立了基于雙閉環(huán)控制的單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)模型和基于功率解耦控制策略的三相光伏

3、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)模型,并通過了仿真驗證。(3)進行了1KW單相兩級式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的硬件設(shè)計,將硬件系統(tǒng)分為主電路和控制電路,兩者之間通過隔離器件連接,并在該硬件平臺上編寫了擾動觀測法MPPT控制程序、離網(wǎng)逆變程序、并網(wǎng)逆變程序。逆變控制程序采用雙閉環(huán)控制策略,通過實驗驗證了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,達到了預(yù)期目的。(4)針對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在應(yīng)用中出現(xiàn)的局部遮蔭問題,本文應(yīng)用粒子群算法在解決多峰值優(yōu)化中的優(yōu)勢,在串聯(lián)式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中提出了電