电网平衡及非平衡下光伏微网控制策略研究

来源 :安徽理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:liongliong522
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当今,随着环境污染严重和能源缺乏加剧,分布式光伏发电技术因其易于安装、灵活运行等优点,越来越被广泛应用。光伏发电技术的关键是光伏逆变器的控制策略。本文主要研究两方面内容:光伏逆变器在电网电压平衡状态下和不平衡状态下的控制。首先介绍了光伏发电的背景、国内外光伏发电的现状以及光伏逆变器在电网电压平衡和不平衡情况下控制策略的国内外研究现状。推导了光伏电池的数学模型,根据数学模型建立了光伏阵列仿真模型,分析了光阵列输出特性,介绍了几种常见的最大功率控制方法(MPPT),提出一种基于人工鱼群算法的MPPT控制方法。然后建立光伏逆变器电网电压平衡时的数学模型,选择滤波器的方法,光伏逆变器并网时的PQ控制策略,离网时的下垂(Droop)控制策略,建立各自策略的数学模型。将各自控制策略在MATLAB/Simulink仿真平台中作详细的仿真,验证了各自控制策略的优异性。介绍了电网电压不平衡、不平衡度的定义,建立了光伏逆变器不平衡时的数学模型以及锁相技术,采用DSOGI-PLL控制技术作为本文锁相方法,对该锁相技术进行仿真验证。介绍光伏逆变器在电网电压不平衡时的瞬时功率理论,通过该理论可以看出电网电压不平衡时造成光伏逆变器功率产生波动,光伏阵列直流侧电压产生波动。针对不衡时造成的影响,分析了光伏逆变器在电网电压不平衡时,在静止坐标系下、旋转坐标系下以及自然坐标系下的控制方法,分析了各自优缺点,最后采用一种比较容易控制的电压电流双闭环前馈解耦控制策略,分析了如何提取电压电流正负序分量,最后在MATLAB/Simulink仿真平台中仿真验证了光伏逆变器在电网电压不平衡时的控制策略。
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