有源电力滤波器与光伏发电的统一控制研究-自动化技术-论文之家

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有源电力滤波器与光伏发电的统一控制研究

Form: 论文之家作者：张铁良 Publish: 2007-8-3 Hits:-

【中文题名】

有源电力滤波器与光伏发电的统一控制研究

【英文题名】

Research on Combined Control of Active Power Filter and PV Generation

【学科专业】

电力电子与电力传动

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-8-3

【中关键词】

有源电力滤波器,光伏并网,统一控制,谐波检测,瞬时无功功率理论,最大功率点跟踪

【英关键词】

active power filter,photovoltaic grid connected,combined control,harmonics detection,instantaneous reactive power theory,maximum power point tracking （MPPT）,uninterruptible power system,data signal processing,MATLAB modeling,

【分类导航】

工业技术>无线电电子学、电信技术>基本电子电路>滤波技术、滤波器>有源滤波器>

【论文摘要】

太阳能以其不竭性和环保优势已成为当今世界最具光明前景的新能源之一。在国外光伏发电技术己得到深入研究和推广，在我国也已进入推广应用阶段，光伏并网发电是光伏发电的主要发展趋势之一。与此同时，随着我国工业化进程的加快，大量的非线性和冲击性负载随之涌现，由这些负载所产生的谐波及无功电流对公共电网的污染也日益严重，而传统的无源滤波越来越不能满足电能质量的要求，因此有源电力滤波器(APF)也成了近年来国内外研究的热点。 APF和光伏并网发电技术虽然前景光明，但是两者仍各有不足，均面临推广障碍。例如：光伏并网发电装置只在白天工作，晚上要切离电网，这不仅影响设备利用率，并且频繁投切时会对电网稳定造成影响；两者应用成本较高；经济效益低；政策支持不完善等等。针对两者的不足和发展障碍，本文运用APF与光伏并网发电的统一控制思想，并充分利用两者的拓扑结构进一步对系统功能进行了拓展，以促进两者的共同发展。最终完整地提出了APF与光伏发电的统一控制系统，新的系统结构和控制策略不但能同时实现光伏并网发电、无功及谐波补偿，而且在电网因故障停电时可以对重要负载实施电力中断补偿(UPS功能)，以保证重要负载不间断地工...

【论文题纲】

摘要	5-6
Abstract	6-8
致谢	8-9
目录	9-12
插图清单	12-14
表格清单	14-15
第一章绪论	15-22
1.1 有源电力滤波器的背景和发展状况	15-18
1.1.1 谐波与无功功率的产生和危害	15-16
1.1.2 APF的提出和研究现状	16-17
1.1.3 APF的发展前景和发展障碍分析	17-18
1.2 光伏发电技术概述	18-19
1.2.1 光伏发电技术的应用和现状	18-19
1.2.2 光伏并网发电技术的发展前景和发展障碍分析	19
1.3 课题研究的目的和意义	19-20
1.4 本文的主要内容	20-22
第二章 APF与光伏发电的统一控制理论研究	22-30
2.1 APF与光伏并网发电装置的对比分析	22-24
2.1.1 APF的工作原理	22-23
2.1.2 光伏并网发电的工作原理	23
2.1.3 有源电力滤波器与光伏并网发电装置的相同点分析	23-24
2.2 APF与光伏并网发电的统一控制和功能拓展	24-27
2.2.1 APF与光伏并网发电的统一控制原理	24-25
2.2.2 APF与光伏并网发电统一控制系统的功能拓展	25-27
2.3 APF与光伏发电统一控制系统及其控制策略	27-30
2.3.1 APF与光伏发电统一控制系统的整体结构和功能	27-28
2.3.2 APF与光伏发电统一控制系统的控制策略	28-30
第三章瞬时无功功率理论及其在统一控制系统中的应用	30-40
3.1 APF中的谐波和无功检测技术概述	30-31
3.2 瞬时无功功率理论及其在APF中的应用	31-33
3.2.1 瞬时无功功率理论	31-32
3.2.2 基于瞬时无功功率理论的检测算法	32-33
3.3 统一控制系统中的谐波检测和并网指令合成算法	33-40
3.3.1 基于瞬时无功功率理论的谐波检测和并网指令合成算法	33-35
3.3.2 基于DSP的软件锁相环设计	35-36
3.3.3 谐波检测及指令合成算法的仿真和样机实现	36-40
第四章统一控制系统中变流器的控制策略研究	40-50
4.1 并网模式下变流器控制技术	40-46
4.1.1 并网模式下变流器控制技术概述	40-41
4.1.2 并网模式下定时控制的滞环比较电流跟踪控制	41-42
4.1.3 并网模式下基于复合校正控制技术的三角波比较控制	42-46
4.2 UPS模式下变流器控制技术	46-47
4.2.1 UPS模式下变流器控制技术概述	46
4.2.2 UPS模式下电压平均值反馈控制方法	46-47
4.2.3 UPS模式下变流器的电容电流反馈双闭环控制方法	47
4.3 并网模式和UPS模式相互转换技术	47-50
4.3.1 孤岛效应检测技术在统一控制系统中的应用	47-49
4.3.2 并网模式和UPS模式的相互转换技术	49-50
第五章统一控制系统中的光伏充电和蓄电池充放电管理	50-56
5.1 光伏阵列最大功率点跟踪控制(MPPT)及光伏充电器设计	50-53
5.1.1 光伏阵列特性	50
5.1.2 最大功率点跟踪(MPPT)控制技术	50-53
5.1.3 光伏充电器的设计	53
5.2 统一控制系统中蓄电池组的充放电管理	53-56
5.2.1 蓄电池组的运行方式	53-54
5.2.2 蓄电池组的充电管理	54-55
5.2.3 蓄电池组的放电管理	55-56
第六章统一控制系统的仿真和实验研究	56-70
6.1 系统仿真模型	56-57
6.2 样机设计与实现	57-61
6.2.1 主电路设计	57-59
6.2.2 基于DSP的控制系统设计	59-60
6.2.3 人机交换界面设计	60-61
6.3 程序结构和流程设计	61-64
6.3.1 程序结构设计	61-62
6.3.2 程序流程设计	62-64
6.4 仿真和样机实验结果对比分析	64-70
6.4.1 光伏并网发电功能仿真和实验结果对比分析	64-66
6.4.2 APF功能的仿真和实验结果对比分析	66
6.4.3 APF和光伏并网发电同时实现时仿真和实验结果对比分析	66-67
6.4.4 电力中断补偿(UPS功能)仿真和实验结果对比分析	67-70
第七章工作总结与展望	70-72
7.1 论文工作总结	70-71
7.2 工作展望	71-72
参考文献	72-75

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.384574



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