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27页
首先对光伏发电系统的运行进行了全面的理论分析,将研究对象进行理想化处理,通过对两个理想电源并联运行的深入思考,揭示了在并网模式下电能质量的影响因素,为控制策略的研究提供了方向。 随后,从用户对光伏发电系统的实际需求出发,设计了光伏供电系统的功能和工作模式,通过理论分析和仿真实验确定了比较恰当的主电路形式,并对电路中各模块进行了设计和参数选择。 在MATLAB/Simulink仿真环境下搭建了单相无变压器并网光伏供电系统仿真模型,采用最大功率点跟踪算法,对提出的控制方案进行了一系列仿真实验,从多角度验证了所提出控制方法的灵活性和可靠性。
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摘要
面对全球日趋严重的能源危机问题,可再生能源的开发和利用得到了人们的
高度重视。其中辐射到地球太阳能资源是十分富饶的,绿色清洁的太阳能不会危
害我们的生存环境,因而受到了人们的广泛利用。光伏发电作为可再生能源被广
泛的应用,技术不断革新。为了提高光伏发电系统的光电转换效率,需要系统实
时的进行最大功率点跟踪。
由于国内人民生活水平的提高,科技不断地进步,控制不断地完善,导致不
可再生能源消耗严重,甚至殆尽,从而促使可再生能源成为行业的主导。光伏发
电成为现阶段一处亮丽的风景线,由于其拥有成熟的开发技术,成本相对较小,
几乎无污染的优势,使得在新能源发电行业具有很高的前景,成为世界各国关注
的焦点。同时,因为光照强度可变性、随机性以及不可控制性较强,光伏发电系
统的稳定性影响较大。光伏发电行业不断革新,发电的数量越来越大。因此新一
代的我们要认真去钻研光伏发电的影响。
首先对光伏发电系统的运行进行了全面的理论分析,将研究对象进行理想化
处理,通过对两个理想电源并联运行的深入思考,揭示了在并网模式下电能质量
的影响因素,为控制策略的研究提供了方向。
随后,从用户对光伏发电系统的实际需求出发,设计了光伏供电系统的功能
和工作模式,通过理论分析和仿真实验确定了比较恰当的主电路形式,并对电路
中各模块进行了设计和参数选择。
在 MATLAB/Simulink 仿真环境下搭建了单相无变压器并网光伏供电系统仿
真模型,采用最大功率点跟踪算法,对提出的控制方案进行了一系列仿真实验,
从多角度验证了所提出控制方法的灵活性和可靠性。
关键词:光伏发电,并网,MATLAB 仿真,最大功率点跟踪,抑制谐波
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Abstract
In the face of the increasingly serious global energy crisis, the development and
utilization of renewable energy has attracted great attention.Among them, radiation to
the earth's solar energy resources is very rich, green and clean solar energy will not
harm our living environment, so it has been widely used by people.Photovoltaic power
generation as a renewable energy is widely used, technology innovation.In order to
improve the photoelectric conversion efficiency of photovoltaic power generation
system, the system needs to track the maximum power point in real time.
Due to the improvement of people's living standard, the continuous progress of
science and technology, and the continuous improvement of control, the consumption
of non-renewable energy is serious or even exhausted, thus promoting the renewable
energy to become the leading industry.Photovoltaic power generation has become a
beautiful landscape at the present stage. Due to its advantages of mature development
technology, relatively small cost and almost no pollution, it has a high prospect in the
new energy power generation industry and has become the focus of attention of all
countries in the world.At the same time, due to the variability, randomness and
uncontrollability of light intensity, the stability of photovoltaic power generation
system is greatly affected.The photovoltaic power generation industry continues to
innovate, generating more and more electricity.Therefore, the new generation of us
should seriously study the impact of photovoltaic power generation.
Firstly, a comprehensive theoretical analysis of grid-connected operation of
photovoltaic power generation system is carried out, and the research object is idealized.
Through in-depth thinking of the parallel operation of two ideal power supplies, the
influencing factors of power quality in grid-connected mode are revealed, which
provides a direction for the study of control strategy.
Then, based on the user's actual demand for photovoltaic power generation system,
the function and working mode of single-phase photovoltaic power supply system is
designed. Through theoretical analysis and simulation experiments, the proper main
circuit form is determined, and the design and parameter selection of each module in
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88575342/bg3.jpg)
the circuit are carried out.
In the MATLAB/Simulink simulation environment, a simulation model of the
single-phase transformer-free grid-connected photovoltaic power supply system was
built, and a series of simulation experiments were carried out to verify the flexibility
and reliability of the proposed control method from multiple perspectives.
Keywords: Photovoltaic power generation, grid-connected, MATLAB simulation,
maximum power point tracking, harmonic suppression
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88575342/bg4.jpg)
目录
摘要 ....................................................................................................................................................I
Abstract ............................................................................................................................................II
第一章 绪论 .....................................................................................................................................1
1.1 研究课题背景......................................................................................................................1
1.2 国内外发展现状..................................................................................................................2
1.3 课题研究意义......................................................................................................................3
1.4 研究内容及章节安排.........................................................................................................4
第二章 光伏发电系统的组成 .........................................................................................................5
2.1 光伏发电系统的基本组成..................................................................................................5
2.2 光伏发电系统的分类..........................................................................................................5
2.3 光伏发电系统的应用..........................................................................................................6
2.4 小结......................................................................................................................................7
第三章 光伏并网逆变系统及其控制技术 .....................................................................................8
3.1 光伏并网逆变系统..............................................................................................................8
3.2 并网逆变系统滤波器....................................................................................................9
3.2.1 LCL 型滤波器模型..........................................................................................9
3.2.2 无源阻尼..........................................................................................................10
3.2.3 有源阻尼..........................................................................................................12
3.3 并网逆变器系统模型分析..........................................................................................13
3.3.1 并网逆变器系统概述......................................................................................13
3.4 LCL 型滤波器控制策略............................................................................................15
第四章 光伏发电系统并网的仿真 ...............................................................................................16
4.1 光伏发电系统的仿真模型搭建.......................................................................................16
4.2 仿真结果分析....................................................................................................................17
4.3 小结....................................................................................................................................19
第五章 总结 ...................................................................................................................................20
参考文献..........................................................................................................................................21
致 谢..........................................................................................................................................23
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1
第一章 绪论
1.1 研究课题背景
世界能源走向枯竭,环境污染日益严重,已逐渐影响人类社会的前进。早期,
相关电力部门将大部分投资集中于火力发电、核电及水力发电上等相对比较集中
的能源形式上。火力发电需要燃烧大量化石燃料,造成了生态恶化、气候变暖等
一系列环境问题。根据研究机构对资源量的勘测,化石能源消耗总量将于 2030
年出现拐点,面临枯竭的危险。核能资源虽然丰富,但存在安全问题,若核电厂
发生核泄漏,后果不堪设想。因此目前已有许多国家明令禁止使用核能,核能的
利用在未来势必受到阻碍。水力发电清洁无污染,但其基础建设投资庞大,需筑
坝移民,淹没大量土地,造成生态环境破坏。因此,开发清洁的、可再生的能源
是解决上述问题的重要途径。
随着科学技术和社会的发展进步,家家户户都开始电气化,都离不开电,成
为当今时代特别的景观。然而,随着社会电量需求急剧增加,光伏发电越来越受
人们的关注。能源为社会的发展提供动力,是人类社会发展必不可少的物质条件。
人类文明诞生以来,能源短缺问题一直是社会发展过程中不可回避的问题,随着
社会的进步,这一问题越来越受到越来越多人的关注。从英国的工业革命幵始到
世纪的电子产业革命,社会的每一次高速发展和腾飞都离不开充足能源的持续供
应。作为二十一世纪的我们,对光伏发电行业有自己独特的见解和好奇心,更希
望能够探索风力发电行业,为其尽一份自己的绵薄之力。但是伴随着人们的生活
条件和经济水平不断改善,社会对用电量的需求总量也在急剧增加,特别是大中
及沿海城市,各种商业街和工厂用电量巨大。
从古到今,光伏发电行业拥有悠久的历史,并且现如今蓬勃发展。
现在我国的光电技术已经得到了前所未有的进步,光伏发电的智能化越来越
好,性能也趋向完美。随着国外光伏发电性能上的提高,而且性价比很高,不需
用花费很大的成本。随着控制技术的发展和光伏发电技术的革新,光伏发电越来
越智能化,我们要逐步实现控制系统的智能化是当今社会的发展方向,引领光伏
发电新的航向。
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