光伏并網(wǎng)發(fā)電的功率補償控制研究.pdf

1、隨著全球范圍內(nèi)化石能源消耗量的急劇增加，世界性的能源危機已經(jīng)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(jīng)成為人類社會進步、經(jīng)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(wǎng)發(fā)電是利用太陽能最有效的方式。
　　本文采用一種改進結(jié)

2、構(gòu)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，實現(xiàn)了光伏并網(wǎng)逆變器的復用功能，使得供電質(zhì)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(diào)制(SVPWM)的并網(wǎng)發(fā)電與無功補償?shù)囊惑w化控制策略，并開展了相關的仿真及實驗研究。具體研究內(nèi)容與成果概略如

3、下:
　　(1)在分析各類光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎上，研究了其運行特性，研究提出一種兩級可調(diào)度光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，研究了其主要部件的運行機理與數(shù)學模型;
　　(2)研究光伏組件的一種簡化數(shù)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(diào)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(gòu)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(jié)構(gòu)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(gòu)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(wǎng)與無功補償一體化控制策略。為拓展光伏并網(wǎng)逆變器的

5、功能，在分析并網(wǎng)逆變器主電路與靜止同步無功補償裝置主電路結(jié)構(gòu)特性的基礎上，提出基于SVPWM技術(shù)的光伏并網(wǎng)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(chǎn)生過程，開關管導通時間的計算及分配方法。構(gòu)建了基于SVPWM的光伏并網(wǎng)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(gòu)建了光伏功率控制系統(tǒng)的模擬實驗平臺，構(gòu)建了基于DSP與CPLD復合結(jié)構(gòu)的光