太阳能光伏并网发电系统的研究2.pdf

合肥工业大学

博士学位论文

太阳能光伏并网发电系统的研究

姓名：赵为

申请学位级别：博士

专业：电力电子与电力传动

指导教师：余世杰

2003.2.1
太阳能光伏并网发电系统的研究摘要在不久的将来，太阳能光伏利用的主要形式将是并网发电系统。高性能的数字信号处理器芯片(DSP)的出现，使得一些先进的控制策略应用于光伏并网的控制成为可能。本文的主要研究内容有：使用MATLAB中的POWERBLOCKSETS工具软件建立了单相光伏并网发电系统的动态模型，并进行了在开环和闭环两种情况下的仿真，给具体的硬件设计提供了极为有效的帮助；建立了光伏并网发电系统逆变输出环节的小信号模型，并使用MA．TLAB中的Simulink工具进行了开环和闭环状态下的仿2．MPPT(最大功率点跟踪)是光伏系统中经常遇见的问题。本文详细地分析了常用的几种MPPT方案，并提出了几种新的MPPT方案。3．为了使并网电流和电网电压同频、同相，需要使用锁相环技术。本文详细分析了软件锁相环的原理，并结合实际系统给出了设计方案和软件流程图。4．使用光伏并网发电系统对电网进行无功补偿和功率因数校正是未来光伏应用的一个方向，本文仔细分析研究了使用光伏并网发电系统作为有源滤波器5．孤岛效应是光伏并网系统应用中必须防止发生的故障现象，本文分析了使用主动扰动方式进行防止孤岛效应的方案，并给出了仿真模型和结果。控制设计思想，提供了软件结构和实验结果。7．光伏并网发电系统的大规模使用必须和远程数据监控联系在一起，本文发展了可供实用的光伏并网发电系统的测控系统的软件。8．详细分析了光伏系统大规模推广的主要非技术障碍并提出对策：分析了光伏系统在安装使用中的安全规范问题，同时结合数据分析了光伏并网发电系统的经济运行、社会效益和环境效益。关键词：光伏并网、DSP、TMS320F240、锁相环、太阳能、逆变器、MPPT、有源滤波器、孤岛效应、数据采集真。的优点和运行特点。6．具体并详细分析了基于DSP芯片(TMS320F240)的单相光伏并网发电系统的台肥工业大学博士学位论文SYSTEMI．
Grid-ConnectedPhotovoltaicSystemReaseachAbstractbeenpreventedsystem．WithProcessor(DSP)chip，itPOWERconditionsphaseLoop)isPLL)principlecouldanalyzed；tsapplicationfrMS320F240)microchipBeijingsystem。DSP,TMS320F240，PLL，SolarEnergy，Inverter。MPPT,APF,Anti-islanding。DataPLL(PhaseSPLL(soft(ActiveFilter)．words：Grid．connectedMPPT(MaxImumTracking)isKeyPVCollection合肥工业大学博士学位论文onhigh—performancestrategiesthegrid-connectedgrid—connecteddissertation．AIIsystemsestablished．andMATLABwithofincludingperformar}cestudiedtopologicalusingmustdisturbingdevelopedcontrolDSPbyStationforareanalyzed．CorrespondingOfsecurityoperation。angivenfuture．oneenergywillphotovoltaicDigitalSignalpossiblethatadvancedusedthesisdynamicmodelsinglesystemSYSTEMBLOCKSETSMATLAB．Sometwosimulationsloopandclosethisprovidedsignificancehelpsdesigningsystem．AsinailsignalgridopenSimulinktooIsoftware．systems．SomeusuallyMPPTcomparedsomenewconceptshisopinion．keepingfrequencysynchronousgrid．aLockednecessary．Aconceptviewparticularlygrid-tiedbeimportantimprovingfactorgrk：1．TheadvantageshasIslandingeffectsystem．Anmethodauthoranti·islandingsimulationresultants．ba