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《河北工业大学》 2013年
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光伏并网发电和无功补偿综合控制技术研究

郭佳  
【摘要】:随着能源紧缺、环境污染等问题的日益严峻,清洁的可再生能源的开发和利用引起了全球范围内的重视。近年来太阳能光伏并网发电作为太阳能资源有效利用的重要方式之一,已经取得了飞速的发展。然而随着大量的发电装置并网发电,电能中含有大量的谐波造成了并网点的电网电压和电流畸变。这会影响电网的电能质量是一种污染。本文提出了一种新的光伏并网系统,根据光伏逆变器主电路拓扑的特点,研究光伏发电并网控制、无功补偿和有源滤波有效结合的光伏并网发电系统,而且系统在发电的同时还对电网无功和谐波补偿或抑制,从而提高电能质量。 在光伏并网发电控制方面,研究光伏逆变器的拓扑结构和并网控制,太阳能电池最大功率点跟踪算法,谐波检测与抑制,孤岛检测和无功电流检测。本文的重点是瞬时无功功率补偿和谐波抑制,最大功率点跟踪技术,孤岛检测技术,以实现光伏发电和无功功率补偿的统一控制。光伏发电根据最大功率点跟踪,分析光伏阵列在不同的温度与日照强度下,太阳能电池的输出功率与V-I特性是强非线性的。 本文提出了功率前馈变步长控制扰动观测MPPT的改进方法。对于孤岛检测问题,建立了基于电压正反馈和频率正反馈孤岛检测方法的数学模型。依据瞬时功率理论基础的方法,进行无功补偿控制策略和谐波电流检测方法的研究。设计光伏发电控制系统,最终研制了系统实验样机。 光伏并网发电系统即可以提供有功功率,也可以进行无功功率补偿和抑制谐波。通过系统仿真和实验研究验证了系统方案是有效和可行的。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM615;TM761.12

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