当前位置: 首页 > 学术论文 > 太阳能 > 正文

基于孤岛效应的小型并网光伏发电系统研究

关注热度:73   来源:新能源学术论文  作者:夏一帆
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】:随着社会生产的日益发展,随着能源消耗的不断增长和生态环境的日益恶化,全球范围内的能源危机也日益突出。太阳能作为一种无污染的新能源,受到一致青睐。近年来,随着光伏组件价格的不断降低和光伏技术的发展,太阳能光伏发电系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡。光伏并网发电技术已成为太阳能光伏应用的主流。 在光伏发电系统中,光伏电池阵列作为系统的核心部件之一,是能源供给部件,因此在光伏并网发电系统仿真模型的研究中,对光伏电池阵列的研究非常重要。根据光伏电池工作原理建立的数学模型,运用Matlab/Simulink建立了光伏电池阵列的仿真模型,得到了太阳光照强度和环境温度对光伏电池阵列模型的影响特性曲线。 本文以TMS320F2812为主控芯片,根据系统的性能指标要求,设计了小功率的并网逆变器的硬件电路,主要包括系统逆变主电路、DSP最小系统电路、系统电源电路、交直流电压电流检测电路、功率开关管及其驱动电路、锁相环电路等单元。硬件系统将光伏电池输出的直流电经Boost电路升压到400V,通过全桥逆变电路变为220V交流电,检测电路将电压、电流信号送入DSP,通过对前级Boost电路和全桥逆变电路控制,从而实现了系统并网运行。 本文对有源频率偏移法(AFD)孤岛检测的工作原理及具体实现过程进行分析,采用matlab/simulink工具对该检测法进行孤岛检测仿真计算和测试。在此基础上,研究该方法检测孤岛时不同的斩波率与极性的选取对系统运行性能的影响,并且对AFD的检测盲区(NDZ)进行分析。 另一方面,在分析传统的AFD法基础上,提出一种小幅电流干扰的组合式改进方法。重点讨论干扰施加的方式,特别是施加时间的选取,使之在自动重合闸之前检测到孤岛效应的发生。采用该检测方法进行孤岛检测仿真,并将仿真结果与AFD单独作用时的仿真结果作比较,说明该方法有较大的优势和实用价值。
【关键词】:DSP AFD 小幅电流干扰 逆变器
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM615
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 第1章 绪论9-15
  • 1.1 课题的研究背景和意义9-10
  • 1.2 太阳能的转换利用方式10-11
  • 1.3 分布式发电系统11-12
  • 1.4 MPPT研究状况12
  • 1.5 光伏并网逆变器的发展状况12-13
  • 1.6 孤岛效应13-14
  • 1.6.1 定义13
  • 1.6.2 国内外的研究现状13-14
  • 1.7 本文的主要工作14-15
  • 第2章 光伏电池特性与MPPT介绍15-26
  • 2.1 光伏电池原理15-16
  • 2.2 光伏电池模型及其输出特性16-19
  • 2.2.1 光伏电池的等效电路16-18
  • 2.2.2 阵列模组特性18-19
  • 2.3 光伏电池MPPT方法19-25
  • 2.3.1 恒定电压法19
  • 2.3.2 扰动观察法19-21
  • 2.3.3 增量电导法21-22
  • 2.3.4 自适应占空比扰动法22-24
  • 2.3.5 几种MPPT方法对比24-25
  • 2.4 本章小结25-26
  • 第3章 光伏并网发电系统设计26-43
  • 3.1 光伏并网发电系统总体结构26-27
  • 3.1.1 光伏并网发电系统组成26
  • 3.1.2 光伏并网并网逆变器主控系统26-27
  • 3.2 光伏逆变器27-31
  • 3.2.1 光伏逆变器并网控制策略分类28-29
  • 3.2.2 电流控制型逆变器并网方案29-31
  • 3.3 DSP控制电路设计31-35
  • 3.3.1 DSP芯片介绍31-32
  • 3.3.2 DSP电源电路32-33
  • 3.3.3 时钟电路33
  • 3.3.4 JTAG接口电路33-34
  • 3.3.5 复位电路34-35
  • 3.3.6 外扩存储器电路35
  • 3.4 系统外围电路设计35-42
  • 3.4.1 逆变器电源电路35-36
  • 3.4.2 开关管选取及其驱动电路36-37
  • 3.4.3 电网电压及过零点检测电路37-38
  • 3.4.4 电网电流及逆变电流检测电路38-39
  • 3.4.5 直流电压和电流检测电路39-40
  • 3.4.6 锁相环电路40-41
  • 3.4.7 抗干扰设计41-42
  • 3.5 本章小结42-43
  • 第4章 光伏并网发电系统的孤岛检测方法43-53
  • 4.1 孤岛效应发生的原理43-44
  • 4.2 危害性44-45
  • 4.3 检测盲区NDZ分析45-46
  • 4.4 孤岛检测的国际通行标准46-47
  • 4.5 检测方法47-52
  • 4.5.1 被动式检测47-49
  • 4.5.2 主动式检测49-51
  • 4.5.3 电网侧孤岛检测51-52
  • 4.6 本章小结52-53
  • 第5章 孤岛检测仿真研究53-69
  • 5.1 光伏逆变器仿真53-55
  • 5.2 频率偏移法AFD及仿真55-57
  • 5.2.1 频率偏移法AFD原理55-56
  • 5.2.2 频率偏移法AFD具体实现56-57
  • 5.3 频率偏移法AFD仿真57-62
  • 5.3.1 频率监测57-58
  • 5.3.2 仿真结果58-60
  • 5.3.3 频率偏移法AFD特性分析60-61
  • 5.3.4 AFD法优化的若干建议61-62
  • 5.4 使用小幅电流干扰改进的频率偏移法62-68
  • 5.4.1 改进的光伏并网技术规范62
  • 5.4.2 传统小幅电流干扰法62-63
  • 5.4.3 干扰施加具体分析63-64
  • 5.4.4 干扰时间选取64-65
  • 5.4.5 施加小幅电流干扰的频率偏移法AFD的具体实现65-66
  • 5.4.6 仿真结果66-68
  • 5.5 本章小结68-69
  • 第6章 总结与展望69-71
  • 6.1 工作总结69-70
  • 6.2 下一步工作展望70-71
  • 参考文献71-74
  • 致谢74


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于降阶模型的多电源微电网小干扰分析    王阳;鲁宗相;闵勇;时珊珊;

我国太阳能光伏发电技术应用综述    尹淞;郝继红;

大容量光伏发电关键技术与并网影响综述    雷一;赵争鸣;

一种新型单相光伏发电系统并网技术的实现    曹太强;许建平;徐顺刚;

基于频差正反馈的孤岛效应检测方法    李秉键;吴华波;

光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法    董密;罗安;

并网光伏发电系统对电网影响的研究    赵平;严玉廷;

光伏发电系统模型综述    刘东冉;陈树勇;马敏;王皓怀;侯俊贤;马世英;

太阳能光伏发电并网系统的建模和仿真    张艳霞;赵杰;邓中原;

一种新的三相光伏并网系统孤岛检测方法    薄涛;杨滔;吕征宇;

模糊控制在光伏最大功率追踪预测中的应用与研究    陈亚峰

光伏发电系统并网控制与孤岛检测的研究    张恩领

光伏并网发电系统中孤岛检测方法研究    代璐

光伏发电并网关键技术及其对电网的影响研究    余涛

单相光伏发电并网系统的研究    姜子晴

基于TMS320F2812的光伏并网发电系统的设计    黄瑶

基于DSP2812的光伏并网逆变器研究与设计    余学进

基于模糊控制的光伏系统最大功率点跟踪研究    李慧慧

烤烟房光伏系统的设计与实现    钟建伟;

光伏并网技术与市场——现状与发展    尹璐;赵争鸣;

太阳能电池技术发展与市场    高中胜;朱刚;

基于DSP控制的单相光伏并网逆变器设计    夏向阳;唐伟;冉成科;张旻;唐卫波;周峰;

基于dq变换和正反馈的孤岛效应检测策略    魏明;康强;

基于APF的城市轨道交通再生能源利用及谐波治理研究    李建民;王睿;

一种单级式三相升压型并网逆变器的控制策略    吴春华;张翼;崔开涌;陈国呈;陈卫民;肖鹏;

三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计与研究    刘飞;查晓明;段善旭;

基于Z源电容电压变化的并网电流控制策略    刘鸿鹏;王卫;吴辉;徐殿国;

光伏电站低电压穿越技术要求与实现    陈波;朱晓东;施涛;曲立楠;

智能电网的配电可靠性与电能质量问题研究    刘媛媛;段义隆;李佳;

The Sliding Mode Control Method of Grid-Connected Inverter Applied to Three-Phase Intermittent Power Supply    

太阳能光伏电冰箱技术    王子龙;张华;赵巍;

基于光储系统的分布式电源即插即用研究    郭明珠;田世明;王莹;

上海地区晶硅光伏发电项目的可行性及发展前景    俞国勤;杨涌文;姜未汀;王育飞;刘隽;潘卫国;

基于主动频率偏移法的6kW PEMFC发电并网系统孤岛检测方法    李艳昆;陈维荣;李奇;田维民;

新型锁相技术在光伏并网系统中的应用    周方圆;龚芬;胡前;彭振江;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

中国地面太阳辐射长期变化特征及短期预报方法研究    马金玉

微电源并网同步检测与定功率输出控制技术研究    龚宇雷

光伏发电高效利用的关键技术研究    肖华锋

基于微电网运行的光伏逆变电源若干关键技术研究    陈卫民

中国光伏产业发展战略研究    李晓刚

北京农村可再生能源产业化发展研究    胡丽霞

电能质量综合调节器(UPQC)及其控制策略研究    张国荣

光伏发电系统逆变技术研究    吴春华

太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究    谭光慧

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

太阳能光伏发电单相并网逆变器研究    李本元

光伏并网发电系统的MPPT及孤岛检测新方法的研究    于希洋

基于锁相环的永磁同步电机能量回馈控制系统研究    孙轶男

嵌入全球价值链的中国光伏产业发展路径研究    张翱林

湖南新能源和可再生能源开发利用问题研究    马国波

大型光伏电站接入电网的技术和特性研究    张琪祁

保定市村镇规划中新能源利用研究    帅凯

计及感应电动机负荷的光伏并网系统的小干扰稳定性分析    田华

光伏并网系统中的非线性现象分析    许方圆

我国和世界光伏发电技术、产业、市场发展情况比较    时璟丽;

太阳电池应用和研究的发展    魏凤;朱宝玉;张晓黎;辛礼;

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

分布式发电系统逆变器侧孤岛检测及非检测区描述    程明;张建忠;赵俊杰;

开路电压及其影响因素    王力臻,项民,谷书华,王海军

一种新的自适应相位偏移并网孤岛检测方法    张纯江;伞国成;孟慧英;徐殿国;

基于dq变换和正反馈的孤岛效应检测策略    魏明;康强;

Renewable Energies, Present & Future    X. S. Cai

无功补偿技术在光伏并网发电系统孤岛检测中的应用    禹华军,潘俊民

并网光伏系统最大功率点跟踪控制的一种改进措施及其仿真和实验研究    杨海柱;金新民;

模糊控制系统中的若干关键问题研究    杜文吉

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

基于状态空间理论的PWM逆变电源控制技术研究    彭力

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

基于人工免疫算法的分布式发电系统孤岛检测研究    殷桂梁

并网型户用光伏系统的孤岛检测技术研究    刘芙蓉

光伏发电并网与并联关键技术研究    余蜜

风/光互补混合发电系统优化设计    李爽

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

独立运行光伏发电系统控制器的研究与设计    王超

太阳电池阵列的工作特性测试与预估研究    杜燕

并网光伏电站分布式数据采集监测系统的研究    刘莉敏

单级式并网型光伏发电系统用逆变器的研究    焦在强

三相光伏并网逆变器的设计与仿真    王晖辉

光伏并网/独立供电两用逆变电源的研究    吴杰

独立光伏发电的自动跟踪系统    刘莫尘

三相光伏并网系统设计及其控制算法研究    王健

基于双向DC-DC变换器的光伏发电系统    薛林;姚国兴;

多支路型光伏并网逆变器    王环;许洪华;

与景观结合的奥运森林公园并网光伏发电系统    许兰刚;刘世俊;林景祥;

一种用于光伏发电系统的Buck和Boost组合变换器研究    孙向东;张琦;吴迎丰;钟彦儒;任碧莹;

日本太阳能光伏发电系统2004年度报告    王海鹰

基于DSP的20kW单相并网光伏逆变器    陈兴峰,曹志峰,焦在强,许洪华

“八面玲珑展威风”——介绍一种新的“采用数倍聚光的光伏发电系统”    王亦楠;

逆变器——优化光伏发电的装置    刘向阳;

太阳能光伏发电产业现状及发展    吕贝;邱河梅;张宇;

太阳能光伏发电系统在绿色生态小区的应用    廖伟聪;

HI-13串列超导增能器QWR腔射频控制器电路设计研究    邹伟栋;周立鹏;

电雷管起爆网路拒爆问题的探讨    郭峰;张志毅;邓志勇;

圆柱形多自由度超声波电动机驱动电路的研究    裘迅;李志荣;黄卫清;

DPF X射线元器件及电路辐照效应实验    林东生;周辉;关颖;肖志刚;张宏;韩福斌;叶锡生;钟玉芬;

浅谈电子电路防止静电危害的主要措施    张继辉;穆晓曦;崔亦斌;张法江;

一例中岔解锁电路的分析处理    孙祯东;

Simulink用于电路仿真研究    李承;

一种新型高频引弧电路    常云龙;汪殿龙;肖纪云;

一种简便的正弦波逆变电源    骆雅琴;

户用独立式光伏发电系统研究    李春华;刘维亭;姜文刚;

太阳能光伏发电系统在海上的应用    李涛

两种LED光源消防应急标志灯电路简析及维修(二)    河南 王素军

国内首座太阳能聚光光伏示范电站在我市建成    记者 任君

彩电速修方略(一)    山西 张春玲

海信彩电维修实例集锦    山东 逄雅琪

HY-1W型护眼灯电路及维修    天津 吕建刚

莫忽视困难群体的“孤岛效应”    吴学安

园区信息化何时走出“孤岛效应”?    顾汶

光伏并网发电离我们还有多远    许圣王健

简易功放机剖析    广西 余玉福

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

光伏发电系统效率提高理论方法及关键技术研究    朱艳伟

太阳能光伏并网发电系统的优化设计与控制策略研究    董密

光伏发电系统运行理论与关键技术研究    徐瑞东

一种极低功耗模拟IC设计技术及其在高性能音频模数转换器中的应用研究    罗豪

数字化光伏并网系统的逆变技术研究    张文

户用式光伏并网发电控制策略的研究    任碧莹

低EMI D类音频功放电路关键技术研究    明鑫

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

基于孤岛效应的小型并网光伏发电系统研究    夏一帆

蚁群并联光伏发电系统研究    姚利明

安多100kWp独立运行光伏发电系统暂态稳定性分析    杨毅男

基于TMS320F2812 DSP的太阳能独立光伏发电系统设计    孔晓丽

光伏并网系统孤岛效应检测方法的研究    吴炤岑

独立光伏发电系统蓄电池充放电控制策略    陈海

独立光伏发电系统MPPT的模糊PID控制研究    连瑞娜

光伏发电系统的蒙特卡罗序贯仿真和可靠性分析    陈闽江

基于Z源逆变器的光伏发电系统研究    王君惠

光伏并网逆变器的研究与实践    原慧军

 
关键词: DSP

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言