光伏并網發(fā)電的功率補償控制研究.pdf

1、隨著全球范圍內化石能源消耗量的急劇增加，世界性的能源危機已經來臨?；茉吹拇笠?guī)模開發(fā)和利用，也給人類賴以生存的自然環(huán)境造成了嚴重破壞。能源已經成為人類社會進步、經濟發(fā)展與地球生態(tài)環(huán)境保護的瓶頸問題?？稍偕茉吹拈_發(fā)和利用引起了全世界的廣泛關注，其中太陽能具有取之不盡、用之不竭、分布廣泛、清潔無污染等一系列優(yōu)勢，是解決世界能源危機和環(huán)境污染最可靠和行之有效的綠色能源，而光伏并網發(fā)電是利用太陽能最有效的方式。
　　本文采用一種改進結

2、構的光伏并網發(fā)電系統(tǒng)，實現了光伏并網逆變器的復用功能，使得供電質量改善、系統(tǒng)運行效率提高、系統(tǒng)損耗降低、設備投資變低;本文針對光伏發(fā)電有功和無功的動態(tài)補償控制的關鍵問題進行了相關研究，提出了基于最小二乘支持向量機(LS-SVM)的最大功率跟蹤(MPPT)控制、基于超級電容和蓄電池的復合儲能系統(tǒng)的有功補償控制、基于空間電壓矢量脈沖調制(SVPWM)的并網發(fā)電與無功補償的一體化控制策略，并開展了相關的仿真及實驗研究。具體研究內容與成果概略如

3、下:
　　(1)在分析各類光伏并網發(fā)電系統(tǒng)結構的基礎上，研究了其運行特性，研究提出一種兩級可調度光伏并網發(fā)電系統(tǒng)結構，研究了其主要部件的運行機理與數學模型;
　　(2)研究光伏組件的一種簡化數學模型、光伏組件在不同太陽光輻射度及工作溫度下電流—電壓和功率—電壓特性;
　　(3)研究了基于最小二乘支持向量機的最大功率跟蹤控制策略與方法。為克服傳統(tǒng)MPPT算法無法協(xié)調解決穩(wěn)定性和誤跟蹤的缺點，在分析最大功率跟蹤控制機理的基

4、礎上，提出了基于LS-SVM的最大功率跟蹤控制策略;構建了基于恒電壓控制法、干擾觀測法與LS-SVM的最大功率跟蹤控制系統(tǒng)，并開展了相關的仿真對比研究;
　　(4)為了提升儲能系統(tǒng)的性能，研究超級電容和蓄電池的混合儲能系統(tǒng)結構特性，提出基于超級電容與蓄電池的主動式混合能系統(tǒng)有功功率補償控制策略，并構建了相關的控制系統(tǒng)，并進行了仿真實驗;
　　(5)提出了基于SVPWM的光伏并網與無功補償一體化控制策略。為拓展光伏并網逆變器的

5、功能，在分析并網逆變器主電路與靜止同步無功補償裝置主電路結構特性的基礎上，提出基于SVPWM技術的光伏并網與無功補償一體化控制策略。研究了高速、快速的電流的檢測方法;分析了雙向PWM逆變器的四象限運行特性，研究了SVPWM波形產生過程，開關管導通時間的計算及分配方法。構建了基于SVPWM的光伏并網發(fā)電與無功補償一體化控制系統(tǒng)，并開展了仿真驗證;
　　(6)構建了光伏功率控制系統(tǒng)的模擬實驗平臺，構建了基于DSP與CPLD復合結構的光