分布式光伏发电柔性并网技术研究

摘要

本文综述了国内外分布式光伏发电系统的各种主电路拓扑结构和运行模式，论述了各种拓扑结构和运行模式下PWM DC/AC电力接口的工作状态和功率供给关系。重点针对分布式光伏发电系统双PWM DC/AC并网电力接口拓扑结构、运行模式进行了研究，对公共大电网侧PWM DC/AC功率平衡关系和有功、无功调节控制进行了理论分析，对交流微网侧PWM DC/AC逆变驱动控制进行了设计方法研究。
　　针对交流微网侧三相逆变电源PWM驱动控制信号生成方法，提出了“一个目标函数”，“三个遵循原则”和“一个逻辑关系”的设计思想，并通过几个具体设计实例加以运用。
　　针对公共大电网侧PWM DC/AC变送接口，提出了三种运行工作模式，即分布式电源向公共电网输电模式、公共电网向储能系统供电模式和“调相机”模式。特别对上述前两种常用模式，在进行有功、无功平衡关系理论分析基础上，得出了有功、无功调节控制策略和控制方法。
　　最后，在MATLAB软件平台上对分布式电源并网低压穿越问题和提高低压穿越能力的方法进行了研究和仿真试验。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 分布式光伏发电现状

1．2 国内外研究现状分析‘

1．2．1 国际研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 分布式发电技术

1．3 光伏逆变系统关键技术

1．3．1 光伏逆变系统

1．3．2 我国的光伏发电阶段

1．4 课题研究内容

第2章 光伏发电系统

2．1 逆变电源类型

2．1．1 微型逆变器

2．1．2 组串逆变器

2．1．3 集中型逆变器

2．2 光伏发电系统运行方式

2．2．1 光伏发电独立电源模式

2．2．2 分布式光伏发电离网模式

2．2．3 分布式光伏发电单PWM DC／AC并网模式

2．2．4 分布式光伏发电双PWM DC／AC并网模式

2．2．5 有储能装置并网光伏发电系统

2．3 光伏发电系统电路拓扑结构

2．3．1 单级式PV并网发电系统结构

2．3．2 两级式PV并网发电系统结构

2．3．3 多级式PV并网发电系统结构

2．4 本章小结

第3章 逆变电源驱动控制技术

3．1 光伏逆变系统DC／AC调制技术

3．2 逆变技术的优越性

3．3 逆变电源驱动控制规律

3．3．1 6拍180°或6拍120°驱动控制

3．3．2 多电平叠加错位驱动控制

3．3．3 正弦波脉宽调制(SPWM)技术

3．4 逆变电源驱动脉冲信号的设计及优化

3．4．1 6拍180°控制规律下的驱动脉冲信号设计

3．4．2 正弦波输出的SPWM脉冲驱动信号产生方法

3．5 本章小结

第4章 公共电网DC／AC电力接口功率关系和功率调节

4．1 分布式发电系统公共电网侧并网模型及柔性输电的控制模式

4．1．1 储能模式和放电模式

4．1．2 同步调相机模式

4．2 不同控制模式下分布式电源与交流公共网间功率关系分析

4．3 可逆变流器功率调节方法

4．3．1 三相变流器向电网供电的功率调节双闭环控制

4．3．2 同步旋转坐标系下的数学模型

4．3．3 逆变器双闭环功率调节控制的实现

4．4 本章小结

第5章 分布式电源并网低压穿越研究及其仿真实验

5．1 加强分布式发电系统低压穿越能力的有功电流控制策略

5．2 低电压穿越控制策略仿真

5．3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢