分布式微网光伏发电系统控制策略研究

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随着世界各国加大对可再生能源的开发与利用,太阳能光伏发电(PV)产业发展迅速。基于可再生能源的分布式微型电网(Microgrid)技术能够提高能源利用率,微网光伏并网是微网中重要的微源,有发电规模小,渗透率高等优点。本文研究分布式微网光伏发电系统控制策略,目的主要在于使系统稳定工作于并网和离网两种模式,并实现工作模式之间的无缝切换。  本文研究了基于微网理念的光伏发电系统拓扑结构及工作原理。该系统能根据电网情况,通过孤岛检测和锁相环技术,判断微网逆变器工作模式,包括并网模式和离网模式。系统并网运行时,采用电压矢量跟踪电流控制策略,可以提高母线电压利用率,减少并网谐波等优点;离网运行时,为适应系统扰动大、动态响应要求高的场合,采用一种基于电压矢量脉宽调制的电容电压外环电感电流内环控制策略;模式切换过程中的无缝算法采取电流控制离网运行,实现无缝切换。为提高光伏利用率、系统的总体效率,研究了最大功率跟踪(MPPT)问题,在传统跟踪方法基础上,提出一种基于非对称模糊-PI跟踪控制,在温度变化情况下,能快速、稳定跟踪到最大功率点。采用DSP(TMS320F2812)作为系统控制核心,设计一套功率为25kW的微网光伏发电系统,完成了系统的软件、硬件设计。最后,通过仿真验证了分布式微网光伏发电系统控制策略的合理性和稳定性。
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