5KW光伏并网发电系统的设计及其控制系统的研究

论文摘要

论文主要完成了5kw光伏并网发电系统的设计工作,并提出了一种光伏并网中孤岛效应的检测方法,设计了基于模糊控制的最大功率跟踪算法的仿真,设计了双闭环电流电压结合SVPWM算法在逆变侧的仿真。(1)首先介绍了光伏发电产生的背景和国内外发展现状。能源危机和环境危机对世界的影响日益严重,寻找绿色能源代替传统化石能源是唯一的解决方法。在这种条件下,世界上最清洁,储量最丰富,有很大开发前景的太阳能得到了大力发展。(2)然后设计了5kw光伏并网发电系统,并成功实现并网发电。研究了热斑效应的成因,并结合本项目中可能会出现得热斑进行了综合分析。对初步选址地址进行了阴影测试,最终选定了符合搭建条件的地址。设计了符合搭建的建设方案,并设计了电气线路图。(3)再然后设计了基于模糊控制的最大功率跟踪算法,并在MATLAB中搭建了仿真模型并进行了仿真。学习了现有的一些最大功率跟踪算法,重点学习了模糊控制在最大功率算法中的应用,搭建了仿真模型,并通过仿真图可以看到设计的模糊控制器在最大功率跟踪中取得了良好的效果。(4)最后设计了双闭环电压电流控制结合SVPWM在逆变侧的仿真模型。深入的学习了SVPWM的算法设计了双闭环电压电流控制结合SVPWM算法的仿真模型,得到了良好的仿真结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 光伏发电的背景和意义
• 1.2 太阳和太阳辐射能
• 1.3 国内外光伏发电的发展现状
• 1.3.1 国外光伏发电现状
• 1.3.2 国内光伏发电现状
• 1.4 光伏发电系统的组成及功能
• 1.5 光伏发电原理
• 1.5.1 光伏电池光电转换技术简介
• 1.5.2 光伏电池介绍
• 1.6 光伏并网发电系统介绍
• 1.7 光伏发电系统的分类
• 1.8 本章小结
• 第2章 5kw 光伏并网发电系统的设计与搭建
• 2.1 搭建地的初步选址
• 2.2 选址过程中热斑效应的防治
• 2.2.1 热斑的成因和原理
• 2.2.2 本项目中可能出现的热斑效应的分析
• 2.3 光伏电池具体搭建设计
• 2.4 本章小结
• 第3章 并网中孤岛效应的检测
• 3.1 孤岛现象的概述
• 3.2 常用孤岛检测方法
• 3.2.1 AFD 法的基本原理
• 3.2.2 AFD 法的缺陷及其改进的2N 周期电流扰动法
• 3.2.3 关键电量变化率检测
• 3.3 2N 周期扰动法结合与关键电量变化率检测相结合系统设计
• 3.4 本章小结
• 第4章 光伏电池最大功率控制器的研究与仿真
• 4.1 光伏电池等效模型
• 4.2 最大功率点跟踪的基本原理
• 4.3 最大功率点跟踪常用方法的介绍
• 4.3.1 实际测量法
• 4.3.2 电压反馈法
• 4.3.3 增量电导法
• 4.3.4 扰动观察法
• 4.4 模糊控制法的设计与仿真
• 4.4.1 模糊控制的基本介绍
• 4.4.2 模糊控制在最大功率算法中的应用
• 4.4.3 模糊规则的制定
• 4.4.4 模糊最大功率跟踪算法仿真的设计
• 4.4.5 仿真输出结果与分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 光伏逆变控制系统的仿真
• 5.1 逆变技术及SVPWM 技术的发展概况
• 5.1.1 逆变技术的种类
• 5.1.2 逆变技术的发展
• 5.1.3 SVPWM 空间矢量脉宽调制技术概述
• 5.2 SVPWM 技术基本原理
• 5.2.1 三相坐标系与两相坐标系的变换
• 5.2.2 SVPWM 的基本原理
• 5.3 SVPWM 的算法的研究
• 5.3.1 判断参考电压矢量Vref 所在扇区
• 1、T₂'>5.3.2 计算X、Y、Z 以及T₁、T₂
• 5.3.3 确定比较器的切换点
• 5.4 双闭环电流电压控制结合SVPWM 算法的仿真
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 详细摘要