光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)MPPT及孤島檢測新技術的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟全球化進程的加速和工業(yè)經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，世界范圍內的能源短缺和環(huán)境污染已成為制約人類社會可持續(xù)發(fā)展的兩大重要因素。光伏發(fā)電因發(fā)電過程中無污染、無噪音、維護簡單、無需生產(chǎn)原料等優(yōu)點而逐步顯示出其無比廣闊的發(fā)展空間和應用前景。因此，大力發(fā)展光伏發(fā)電技術和產(chǎn)業(yè)已成為當務之急。 本文以光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的最大功率點跟蹤控制、孤島效應的檢測、交流光伏模塊系統(tǒng)新型拓撲等問題進行了深入系統(tǒng)的研究。在此研究的

2、基礎上，分別提出了非對稱模糊最大功率點跟蹤控制和雙模式最大功率點跟蹤控制兩種新的最大功率點跟蹤控制方法、周期性擾動正反饋有源頻率漂移孤島檢測方法和一種用于交流光伏模塊系統(tǒng)的新型拓撲：BBHF逆變器。 針對光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏器件的輸出功率易受外部環(huán)境影響而降低了光伏發(fā)電系統(tǒng)效率的問題，本文提出了兩種新的最大功率點跟蹤控制方法：非對稱模糊最大功率點跟蹤控制和雙模式最大功率點跟蹤控制。這兩種方法均能使光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率快速跟蹤外部環(huán)

3、境的變化，同時可有效消除或減弱光伏器件在最大功率點附近的功率振蕩現(xiàn)象，從而提高了光伏器件的利用率。上述兩種方法均通過實驗得到了驗證。 光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)工作時，電網(wǎng)停電造成的孤島效應會導致用電設備損壞和人身傷亡事故，因此必須及時檢測出孤島效應的發(fā)生并切斷系統(tǒng)與電網(wǎng)的連接。針對孤島效應檢測中，有源頻率漂移法檢測盲區(qū)較大的缺陷，本文提出了周期擾動正反饋有源頻率偏移法。通過仿真及實驗驗證，該方法在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，檢測速度更快，具有更小的

4、檢測盲區(qū)，能夠迅速切斷電網(wǎng)與光伏發(fā)電系統(tǒng)的連接，從而避免孤島效應造成的設備和人員損傷。 為了驗證以上所提方法的有效性和優(yōu)越性，本文基于DSP設計了一套單相兩級式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。該電路由最大功率點跟蹤電路、逆變器、濾波電路、保護和控制電路構成。其具有獨立運行和并網(wǎng)運行兩種工作模式，可以根據(jù)用戶的需要進行切換。實驗結果表明：該電路運行可靠，保護功能完善，并在實驗過程中為后續(xù)的研究工作積累了大量的實驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。最后，針對交流無損耗