基于實時仿真器的光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著世界能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，新能源的開發(fā)利用越來越受到世界各國的關(guān)注。太陽能是一種清潔的綠色能源，光伏并網(wǎng)發(fā)電是充分利用太陽能的一種有效方式。而光伏并網(wǎng)發(fā)電中的功率調(diào)節(jié)、電能質(zhì)量等問題一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)問題。光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)(Photovoltaicgrid-connectedPowerConditioner，PVPC)是一種將光伏并網(wǎng)發(fā)電、電網(wǎng)無功補(bǔ)償和諧波抑制集于一體的多功能變換器系統(tǒng)，它拓展了光伏逆變器的功能，

2、提高了設(shè)備的利用效率，改善了電能質(zhì)量，具有廣闊的發(fā)展前景。本文針對光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　論文首先詳細(xì)介紹了最大功率跟蹤(MaximumPowerPointTracking，MPPT)方法、并網(wǎng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及并網(wǎng)控制方法的研究現(xiàn)狀。深入分析了光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理，并建立了PVPC在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。
　　電導(dǎo)增量方法是目前最常用的最大功率跟蹤方法。定步長電導(dǎo)增量方法存在步長過

3、小會使跟蹤速度變慢、步長太大又會使系統(tǒng)振蕩加劇的缺點(diǎn)；變步長的電導(dǎo)增量方法存在環(huán)境條件變化劇烈時跟蹤速度較慢，功率損耗大的缺陷。針對以上方法的不足，本文提出一種改進(jìn)的電導(dǎo)增量方法，當(dāng)外界條件變化劇烈時，首先給定一個近似的電壓值作為參考進(jìn)行跟蹤；然后再在其附近進(jìn)行最大功率點(diǎn)的細(xì)搜索，這種方法彌補(bǔ)了環(huán)境條件變化劇烈時變步長方法跟蹤慢的缺陷。為了驗證此方法的可行性，本文在RT-LAB實時仿真平臺上進(jìn)行了最大功率跟蹤的半實物仿真實驗，實驗結(jié)果顯

4、示此方法跟蹤效率高、反應(yīng)速度快、電壓波動小。
　　論文對PVPC系統(tǒng)進(jìn)行了分級建模，前級Boost電路實現(xiàn)最大功率跟蹤功能，后級逆變器實現(xiàn)并網(wǎng)和補(bǔ)償電網(wǎng)諧波的功能。系統(tǒng)電流內(nèi)環(huán)閉環(huán)傳遞函數(shù)中存在右半平面零點(diǎn)且距虛軸較近，這樣造成控制系統(tǒng)Q值較大、調(diào)節(jié)時間加長、系統(tǒng)諧波補(bǔ)償滯后。針對上述不足提出一種改進(jìn)的優(yōu)化控制策略，即對電流內(nèi)環(huán)前置一個低通濾波器，消掉閉環(huán)傳遞函數(shù)中的零點(diǎn)，將其化為標(biāo)準(zhǔn)的二階系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的控制策略相比，改進(jìn)的控制方