论文部分内容阅读
随着传统化石能源的日益短缺和环境污染问题的日益严重，开发和利用可再生的清洁能源是保证人类可持续发展的基础。光伏发电作为当前世界上最具实际意义、最有大规模开发利用前景的可再生清洁能源之一，已成为世界各国能源领域关注的焦点。然而在其并入大电网运行时，会出现诸如电压不稳、谐波污染等问题，所以光伏发电的并网控制和并网结构的研究成为能源领域研究的重点问题。 本文以光伏发电并网系统为研究对象，在Matlab/Simulink仿真环境中建立了光伏电池、最大功率跟踪、单相并网以及在微电网中运行控制的仿真模型。在分析基本原理的基础上给出了模型结构和参数设计方法，通过应用算例验证了各个模型的有效性和正确性，具有一定的通用性和拓展性。 本文所作的主要工作如下，研究了光伏发电系统的组成，目前国内外光伏发电技术的发展情况，并根据系统应用场合的具体需求和环境因素的差异，对其进行了分类。其次，根据光伏电池的实际输出特性，建立相关的精确数学模型和工程用数学模型。在此基础上，研究了光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)问题，并简要介绍了目前几种常用的最大功率点跟踪策略，进而提出了基于扰动观察法的变步长算法。然后，针对光伏发电单相并网系统，建立单级式拓扑结构的仿真模型，仿真验证了模型能够实现单位功率因数并网。最后，在微电网结构中，阐述了PQ控制策略原理并在旋转dq坐标系中建立三相并网的仿真模型，研究了软件锁相环结构和电流环控制设计方法。仿真结果表明PQ控制模型可以实现对有功功率和无功功率的解耦控制。