光伏接口建模及控制方法研究

随着化石能源的逐步缺少和生态环境日益恶化,开发出无污染或少污染的可再生能源已成为解决世界能源问题的必经之路。考虑到能源利用中的环境因素和开发潜力,太阳能由于其取之不尽用之不竭、近乎无污染成为了可再生能源中最具发展前景的能源之一。太阳能利用方式有多种,其中光伏发电是太阳能利用的主流,因此太阳能光伏发电技术日益受到重视和关注。本文以三相光伏并网发电系统为研究对象,重点研究了能量变换环节DC/DC、DC/AC的控制策略,从系统拓扑结构、最大功率跟踪、参数选择、逆变控制等方面做了详细的分析和仿真验证。 本文从光伏发电系统组成,主电路拓扑、滤波电路、系统分类和并网逆变控制方面进行了整体研究,选取双级式三相三电平电路和LCL滤波电路作为系统主电路。对各种最大功率点跟踪(MPPT)算法进行了分析,选用传统扰动观测法作为MPPT研究的基础。在传统扰动观测法的一般原理基础上,提出了一种基于牛顿差值的变步长扰动观测法,通过仿真结果证明了该改进控制算法的正确性和有效性。 最后,本文对逆变器的并网控制策略进行了详细的研究和分析,确定了采用电压电流双闭环控制的控制策略,按照选定的控制策略分别对该系统进行了参数设计和仿真建模,并且利用Matlab/Simulink软件进行系统建模仿真,验证了该系统建模的正确性。 配合上述理论研究,在论文研究中进行了仿真建模,仿真结果验证了所提出方法的有效性。