电压扰动下单相光伏发电系统逆变输出分析

摘要

随着化石能源的日益枯竭，可再生能源成为能源结构组成的重要部分将会是社会发展的必然趋势，其中，太阳能光伏发电技术已广泛应用于电力和民用领域。从太阳能光伏发电的原理上看，外界环境的变化是影响光伏电站平稳、高效运行的主要因素。本文对光伏发电系统直流侧电压波动现象进行了初步探讨，分析影响因素，并给出光伏发电系统直流侧电压扰动的定义，研究电压扰动的存在对光伏发电系统逆变输出的影响。
　　在本文中，对以下部分进行着重讨论和研究：
　　1、为了明确光伏发电系统直流侧电压产生波动的原因，以格尔木地区多个光伏电站为考察对象，了解电站发电情况和太阳能电池板故障类型。另外，通过对实验数据和光伏电池板工作原理的分析，分析得出直流侧电压产生波动的原因。经过对原因进行分类归纳，最终确定遮阴现象为光伏电站实际运营过程中波动电压产生的主要原因。
　　2、为便于理解和说明，本文提出了一种光伏发电系统中电压扰动的定义。以单块电池板为研究对象进行遮阴模拟实验，分析遮阴现象对太阳能电池板直流侧输出电压的影响。得出遮阴情况下的输出电压变化范围，与整个光伏发电系统直流侧数据对比，表明模拟实验的正确性。基于本文提出的光伏发电系统直流侧电压扰动定义，建立了电压扰动模型，并确定模型参数。
　　3、基于实验平台，分析单相光伏发电系统结构组成，并将电压扰动纳入建模分析过程，在 Matlab/Simulink仿真环境下搭建系统仿真模型。通过仿真实验研究电压扰动对光伏发电系统逆变输出的影响。在本文中以总谐波失真（ Total Harmonic Distortion，THD）作为系统衡量指标，在不同运行条件下进行仿真实验，并拟合得到THD与电压扰动的数学关系式。

目录

声明

第1章 绪论

1.1课题研究背景

1.2国内外研究进展

1.3课题研究意义

1.4论文主要研究内容

1.5文章章节安排

第2章 波动电压产生原因分析

2.1光伏电站现场考察

2.2数据分析

2.3环境因素影响的原理分析

2.4波动电压产生原因的分类

2.5本章小结

第3章 电压扰动模型建立

3.1电压扰动定义

3.2数据采集及分析

3.3电压扰动模型建立

3.4本章小结

第4章 单相光伏发电系统模型建立及仿真

4.1 单相光伏发电系统模型

4.2 Matlab/Simulink仿真环境简介

4.3 仿真实验

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 全文结论

5.2 未来工作展望

参考文献

致谢

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