光伏并网逆变器限功率控制策略研究学位论文.doc

分类号:学校代码:10128UDC:学号:20111800128

硕士学位论文

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类别:全日制硕士研究生
题目：光伏并网逆变器限功率控制策略研究
英文题目：ResearchonPhotovoltaicgrid-connectedinverterconstrainedproductioncontrolstrategy
研究生：梁延科
学科名称：电气工程
指导教师：田立欣副教授

二○一三年十月

原创性声明
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学位论文作者签名：指导教师签名：

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内蒙古工业大学硕士学位论文
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摘要

太阳能是一种无污染可再生的绿色能源。随着全球能源不断消耗以及环境污染日益严重，世界各国对太阳能的开发和利用越来越重视。太阳能光伏发电技术得到了快速的发展，已经由初期的离网型千瓦级发展到现在的并网型兆瓦级以及多机并联发电，分布式光伏发电已经开始大规模并网，新能源发电组成的微电网得到了研究与示范应用。文章分析了分布式并网发电和微电网中分布式电源控制技术，采用的光伏并网发电系统具有MPPT和限功率两种控制方式；逆变侧采用解耦控制，较好的满足了分布式光伏并网发电和微电网光伏分布式电源注入公共电网的限制要求。
本文以电力电子仿真软件MATLAB/SIMULINK为平台，在光伏组件P-V输出特性基础上对光伏发电系统进行了仿真研究，主要分析了光伏MPPT和限功率两种发电方式及其切换原理，双级式光伏发电系统由Boost升压电路和电压源型变流器(VSC)组成，分析了前级Boost电路MPPT和限功率控制方案；对电压源型变流器矢量控制技术进行研究，阐述了光伏发电系统功率传递平衡原理，分析了逆变侧的控制策略，建立了电压源型变流器在同步旋转坐标系下的前馈电流解耦动态数学模型。
利用MATLAB/SIMULINK软件搭建了光伏发电系统的仿真模型，通过对太阳能光伏并网发电系统的仿真，验证了对系统所设计MPPT和限功率控制方式的有效性，使变换器功率能够在额定功率范围内自由调节。同时用ModSim32测试了组态软件MCGS搭建的并网逆变器功率控制监控系统。最后对论文进行了总结，并对后续改进工作提出了建议以及对光伏发电的前景做出了展望。
关键词：光伏发电；MPPT和限功率；电压源型变换器（VSC）；并网控制

Abstract
Thesolarenergyisnon-pollution,renewableandgreenenergy.Withglobalenergybeingconsumedandenvironmentbeingpollutedseriously,Countriesaroundtheworldpaymoreattentiontothedevelopmentandutilizationofsolarenergy.Solarphotovoltaicpowergenerationtechnologyhasdevelopedverywell,alreadyfromtheearlyoff-gridKWleveltothepresentgrid-connectedMWlevelandparallelmulti-machinepowergeneration.Large-scaledistributedphotovoltaicpowergenerationhasbeenconnectedtotheutilitygrid.Microgridconstructedbynewenergypowergenerationisbeingresearc