单相光伏并网逆变器控制策略的研究

作     者：顾春阳 

作者单位：上海电机学院 

学位级别：硕士

导师姓名：王爱元;周东宁

授予年度：2016年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：光伏发电 最大功率跟踪 电导增量法 逆变器控制策略 

摘      要：进入21世纪,太阳能在发电领域的应用也已步入了一个新的高度,逆变器作为光伏发电系统最关键的环节,是影响系统能量转换效率的重要因素之一。因此,对光伏并网系统逆变器控制方法的探讨具有重大的意义,本文首先介绍当前国内外光伏发电及逆变器控制技术的研究现状,然后分析并网逆变器的工作原理,在此基础上,针对单相两级式并网逆变器的控制策略进行研究。本文的主要研究内容具体如下:(1)运用单指数数学模型对光伏电池的输出特性进行研究,对光伏电池等效电路中的各个参数分别建模分析,结合光伏电池厂商提供的电池基本参数,详细分析了光照及温度等环境因素对光伏电池输出特性的影响。(2)在对常用的MPPT优缺点进行比较的基础上,考虑到变步长电导增量法跟踪精度高、Newton插值法跟踪速度快的优点,提出一种变步长电导增量法和Newton插值法相结合的改进算法,并详细给出了该算法的步骤和应用领域,通过仿真结果的对比,验证了该算法的可行性。(3)针对光伏并网控制策略,详细研究了传统的电压电流双闭环控制策略的设计和建模过程,由于这种策略稳定性欠佳,无法较好地实现无静差跟踪,在此基础上提出一种重复-PI复合控制策略,并对两种策略进行建模仿真,通过对比验证,改进的控制策略具有有效性。最后以TMS320F2808芯片为基础,对并网逆变器的硬件电路及软件流程进行了设计,通过最终的实验结果对本文所提的策略进行了验证。