光伏发电最大功率点跟踪及并网运行-电力电子与电力传动专业论文.docxVIP

Nanj Nanj ing University of Aeronautics and Astronautics The Graduate School College ofAutomation Engineering Maximum Power Point Tracking and Grid--connected Operation of Photovoltaic Power Generation System AThesis in Electrical Engineering by Yang Weixin Advised by Professor Xiao Lan Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering March，2010 承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进 承诺书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进 行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外， 本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所 涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标 明。 本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许 论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名： 抽隼晦仇 日 期： 迎l堡2：应 倒 4 南京航空航天大学硕士学位论文摘要 南京航空航天大学硕士学位论文 摘要 近年来，随着能源的短缺和环境污染的加重，可再生能源的开发利用成为一个研究热点， 光伏并网发电作为太阳能的一种开发利用方式得到了广泛关注。为了能够使光伏阵列以最大功 率输出，并将输出的电能以高质量的正弦波送入电网，减少对电网的污染，就需要光伏并网逆 变器对光伏阵列的工作点进行调整，并进行电能变换输入电网。 本文以光伏并网逆变器为研究对象，首先分析了常用的最大功率点跟踪算法一固定电压法、 扰动观察法、电导增量法的工作原理及其各自的特点；对电导增量法进行了改进，消除了算法 中存在的除法运算，提高了程序的运行效率；针对跟踪步长影响跟踪速度和跟踪精度的问题， 提出了一种新的最大功率点跟踪算法—扰动逼近法，通过变步长的方式快速且精确的跟踪最大 功率点，算法简单，容易实现。 本文对光伏并网逆变器的工作原理与控制方式进行了分析，对比了两级式与单级式光伏并 网逆变器的优缺点，分析了单级式光伏并网逆变器存在的“直流母线电容电压崩溃”问题的原因， 增加了直流母线电容电压环，实现对直流母线电容电压的稳定控制；研究了并网关键技术如 SPWM、PID、PLL等数字化实现方法。 最后本文对上述分析进行了仿真研究，并设计了～台光伏并网逆变器原理样机进行了实验 验证。仿真和实验结果表明，采用扰动逼近法的光伏并网逆变器能够快速精确的实现最大功率 点跟踪，并能够将电能以高质量的正弦波输入电网，谐波含量少，功率因数高。 关键词：光伏发电，并网逆变器，最大功率点跟踪，变步长，数字控制 光伏发电最人功率点跟踪及并网运行Abstract 光伏发电最人功率点跟踪及并网运行 Abstract In recent years，as the energy shortage and environmental pollution increase，the development and utilization of renewable energy have become research hotspot，and grid—connected photovoltaic power generation has been widespread concern a way of solar energy development and utilization． In order to allow maximum power output of PV arrays，and to output the energy into the grid high-quality sine wave to reduce the pollution of the鲥d，it’S needed that grid-connected PV inverter should adjust the operating point of the PV arrays，and transform the forms of the energy to output into the gr