文档介绍：浙江工业大学
博士学位论文
太阳能光伏发电系统的控制问题研究
姓名:熊远生
申请学位级别:博士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:俞立
20091220
太阳能光伏发电系统的控制问题研究要摘世界能源危机和环境污染使得开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续发展成为人类必须采取的措施。近年来,太阳能光伏发电技术和产业得到了长足的发展,太阳能光伏发电不仅是当今能源的一个重要补充,更具备成为未来主要能源之一的潜力。本文以太阳能光伏发电系统为研究对象,对其中的控制问题,包括光伏阵列模型的建立、光伏阵列最大功率点跟踪控制方法、/变换器及并网控制策略、孤岛检测、远程监控等进行了系统深入的研究。本文的主要工作和成果如下:夥罅杏τ锰匦允翘裟芄夥⒌缦低逞芯恐械淖罨疚侍猓疚脑诔Ъ姨峁的常见参数的基础上,提出了光伏阵列的四参数工程模型,该模型能复现光伏阵列在任意温度及光强下的特性,为电路仿真和系统设计提供了基础。畲蠊β实愀倏刂品椒ㄊ翘裟芄夥⒌缦低持刑岣呦低承实闹匾J侄巍1文在分析介绍恒电压法、扰动观察法和电导增量法基础上,提出了恒压法结合扰动观察法、恒压法结合电导增量法的最大功率点跟踪控制方法。瓺疍浠黄髟谔裟芄夥⒌缦低持芯哂泄惴河τ谩U攵訠虰变换器,在∑一调制器的基础上,引入指数趋近律的滑模变结构控制器设计方法,对系统实现了固定的开关频率,并可通过对控制参数的调节来调整系统性能。⑼缌鞯母倏刂剖翘裟芄夥⑼⒌缦低持械墓丶际踔唬诨1结构控制,对单级式单相并网系统采用琇瞬ㄆ鞯那榭鼋辛搜芯浚A丝朔<型并网逆变器直接并网时要求光伏阵列电压高于电网电压,研究了使用湍姹器进行并网。碌盒вκ翘裟芄夥⑼低持斜匦虢饩龅奈侍狻1疚姆治隽斯碌翰脑及常见孤岛检测方法。在太阳能光伏并网发电系统中,为了获得最大输出功率,并网电流幅值要随外部环境变化而变化。并网时,由于大电网的钳制作用,公共耦合点电压等于电网电压;断网时,变化的并网电流幅值将导致公共耦合点电压的变化,基于此提出了并网浙江工业大学博士学位论文
关键词:光伏,最大功率点跟踪,/变换器,并网,滑模控制,孤岛检测电流幅值扰动的孤岛检测算法。7⒘艘訢?刂坪诵模贛组成主电路的单相光伏并网系统的软硬件装置,在此基础上,开发了以:诵牡墓夥⑼⒌绲脑冻碳嗫叵低常低巢蒍以太网以实现远程监控。詈螅芙崛模赋隽擞写诮徊窖芯康姆较颉浙江工业大学博士学位论文
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作者签名抵作者躲磐灶刷醛径锸醐荻呷日期湖务≥日张纱嗳⒉槐C芡浙江工业大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书泣其所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。日期:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭一
第滦论太阳能和光伏发电在人们对能源需求急剧增加,而化石能源日益匮乏的背景下,开发和利用太阳能等可源战略决策,其中光伏发电最受瞩目。太阳能光伏发电是新能源的重要组成部分,被认为是当前世界上最有发展前景的新能源技术,各发达国家均投入巨额资金竞相研究开发,并积极推进产业化进程,大力开拓市场应用。新世纪伊始,众多国家纷纷制定雄心勃勃的发展规划,推动光伏技术和产业的发展。各国可再生能源法的颁布、快速发展的光伏屋顶计了了良好的基础。近几年光伏发电快速发展,光伏市场丌始由边远农村和特殊应用向并网发电和与建筑结合供电的发展,光伏发电已由补充能源向替代能源过渡。根据国际权威机构的预测,到世纪年代,即年,全球直接利用太阳能的比例将会发展到占世能源是人类经济社会发展的前提条件。自工业革命以来,在以石油、煤炭为代表的常规能源的大力推动下,人类社会得到空前发展。然而,常规能源的逐渐枯竭和自然环境的张的局面不能解决根本性的问题,必须要大力调整能源结构,用新能源、核能来逐步取代传统的一次能源。表是中国一次能源消费结构简表:从表中可以看出,煤炭占能源消费总量的比重至少在%以上,