光伏与柴油发电并网控制系统设计

论文摘要

柴油发电机常作为应急备用电源,为重大节日等大型活动、会议、医院、通讯等提供电力保障。柴油发电机其从启动到发电有一定间隔时间,加上存在噪音污染大的缺点,无法适应用户日益追求供电连续的新形势。随着太阳能等新能源的发展与规模化应用,人们越来越重视新能源的开发利用。为此,本文结合实际需要,综合光伏发电和柴油发电的优点,研究并设计了一种以“绿色、高效、方便、可靠”为主要特色的光伏与柴油发电机并网控制装置,在紧急情况下提供充足稳定的电力保障。论文研究光伏与柴油发电并网控制装置,涉及系统结构、技术关键和研究方法。对于系统硬件构成,文中详细描述和分析了蓄电池、逆变器、整流器等元件的原理、性能以及硬件设计。控制系统采用西门子S7-300系列PLC作为主控制器,西门子TP177A作触摸屏,使用STEP7和WinCC Flexible设计人机操作界面;控制系统的应急运行模块是确保在应急供电情况,自动完成由蓄电池供电到柴油机供电的切换过程,具有相应的报警、保护功能;备用运行模块用于保证充满蓄电池和新能源并网发电。经过仿真测试与实验,结果表明,论文设计的并网装置能够满足用户对供电可靠性和电能质量的需求,利于提高供电设备的运行经济性,提供新能源并网接口,具有重要的工程实用价值与现实意义;同时,控制系统操作界面简单明了,便于操作人员直观管理和控制该系统。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 背景
• 1.2 太阳能
• 1.3 风能
• 1.4 应急电源
• 1.5 论文的研究目的、内容及现状
• 第二章 并网装置的系统结构
• 2.1 系统基本结构
• 2.2 技术关键与技术参数
• 2.3 并网逆变器
• 2.4 PWM 整流器
• 2.5 光伏控制器
• 第三章 控制系统
• 3.1 控制要求与研究方法
• 3.2 控制系统的硬件
• 3.2.1 采样电路
• 3.2.2 可编程序控制器（PLC）
• 3.2.3 触摸式面板
• 3.3 控制系统的软件
• 3.3.1 STEP7 编程软件
• 3.3.2 WINCC FLEXIBLE
• 3.4 控制系统设计
• 3.4.1 系统设计
• 3.4.2 系统监控界面
• 3.4.3 逆变器的控制方案
• 3.4.4 PWM 整流器的控制策略
• 3.4.5 蓄电池充电控制
• 第四章 系统仿真与测试
• 4.1 逆变器的仿真
• 4.2 PWM 整流器的仿真
• 4.3 谐波及无功的检测和控制算法
• 4.4 系统测试结果
• 第五章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 作者攻读学位期间发表的论文
• 附件