太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的仿真研究畢業(yè)答辯課件

太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的仿真研究指導(dǎo)老師：李靜姓名：楊勇

學(xué)號(hào)：0805044118光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)2光伏并網(wǎng)逆變輸出環(huán)節(jié)的仿真3總結(jié)與展望5

目錄課題的研究背景和意義1完整光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的仿真41.1光伏發(fā)電概念的提出當(dāng)今世界，由于石油、天然氣等不可再生能源日益短缺且大量化石能源燃燒導(dǎo)致大氣污染、酸雨和溫室效應(yīng)的加劇。因此可再生能源與清潔能源的發(fā)展迫在眉劫，而太陽(yáng)能是一種用之不竭、儲(chǔ)量巨大的清潔可再生能源，每天到達(dá)地球表面的輻射能量相當(dāng)于數(shù)億萬(wàn)桶石油燃燒的能量。光伏發(fā)電是利用光伏電池的光伏效應(yīng)將太陽(yáng)光的光能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種可再生、無(wú)污染的發(fā)電方式。目前，光伏發(fā)電在全球范圍內(nèi)迅猛發(fā)展，它不止替代了部分化石能源，甚至未來(lái)會(huì)成為世界能源供應(yīng)的主體，因此是世界各國(guó)可再生能源發(fā)展的重點(diǎn)。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，是當(dāng)今世界光伏發(fā)電技術(shù)的主流發(fā)展趨勢(shì)。課題的研究背景和意義1

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏陣列、Boost升壓電路、逆變電路、控制電路等環(huán)節(jié)組成。

2①光伏陣列

Boost電路并網(wǎng)逆變器濾波器MPPT控制

并網(wǎng)控制本地負(fù)載電網(wǎng)③控制電路②主電路PWMPWM光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)22.1MPPT控制由于光伏陣列的非線性特征，在一定的光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度下，只有唯一的一個(gè)電壓值對(duì)應(yīng)著光伏電池的最大輸出功率。因此，根據(jù)光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度等變化不斷來(lái)調(diào)整光伏電池的工作點(diǎn)，使之始終工作在最大功率點(diǎn)稱(chēng)為最大功率點(diǎn)跟蹤（MaximumPowerPointTracking，MPPT）技術(shù)。通過(guò)控制Boost電路的功率開(kāi)關(guān)管通斷可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的阻抗匹配，從而尋優(yōu)最大功率點(diǎn)。

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)22.2并網(wǎng)控制光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)23.1逆變環(huán)節(jié)仿真原理圖

光伏并網(wǎng)逆變輸出環(huán)節(jié)的仿真33.2逆變環(huán)節(jié)開(kāi)環(huán)狀態(tài)下的仿真結(jié)果光伏并網(wǎng)逆變輸出環(huán)節(jié)的仿真3交流電網(wǎng)電壓波形橋式逆變電路輸出電壓波形調(diào)制比K=0.8，調(diào)制角度為0時(shí)的并網(wǎng)電流波形調(diào)制比K=0.99，調(diào)制角度為0時(shí)的并網(wǎng)電流波形3.3逆變環(huán)節(jié)閉環(huán)狀態(tài)下的仿真結(jié)果光伏并網(wǎng)逆變輸出環(huán)節(jié)的仿真3交流電網(wǎng)電壓波形橋式逆變電路輸出電壓波形調(diào)制比K=0.8，調(diào)制角度為10時(shí)的并網(wǎng)電流波形調(diào)制比K=0.99，調(diào)制角度為10時(shí)的并網(wǎng)電流波形由上圖可以看出：1）閉環(huán)狀態(tài)下，并網(wǎng)電流的波形明顯改善；2）閉環(huán)狀態(tài)下，設(shè)定指令電流和電網(wǎng)電壓的角度差(滯后)為100，可以看出，并網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓之間仍然存在一定的相差；

3）閉環(huán)狀態(tài)下，改變指令電流和電網(wǎng)電壓的設(shè)定角度差，可以改變并網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓之間的實(shí)際相差，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償光伏并網(wǎng)逆變輸出環(huán)節(jié)的仿真34.1光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的仿真原理圖完整光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的仿真4完整光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的仿真4閉環(huán)狀態(tài)下的仿真圖由光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的仿真結(jié)果可以看出，其在開(kāi)環(huán)狀態(tài)下的并網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓有明顯的相位差，而在采用相應(yīng)的控制策略后，即閉環(huán)狀態(tài)下，其并網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格的同頻同相，產(chǎn)生了穩(wěn)定、高品質(zhì)的正弦交流電，可以安全可靠的并入電網(wǎng)中。

針對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，我們還需對(duì)以下幾個(gè)方面做進(jìn)一步的研究和探索：1）開(kāi)展新的控制策略的研究，提高并網(wǎng)電流波形的質(zhì)量，提高系統(tǒng)的效率，降低成本。2）加強(qiáng)“孤島效應(yīng)”的檢測(cè)與防止?！肮聧u效應(yīng)"是指在電網(wǎng)失電情況下，發(fā)電設(shè)