光伏发电系统电压稳定控制技术的研究

论文摘要

由于太阳能资源的利用具有随机性的特点,使得光伏发电系统电压稳定性较差。本文以超级电容器作为储能本体,设计了双向PWM控制的DC/AC/DC变换器,并对其中的各部分建立了相应的数学模型,针对光伏发电系统直流母线电压不同的运行状态,对变换器电路进行了控制策略设计。通过控制能量在超级电容器与直流母线之间的相互传递,直流母线电压的稳定性可以得到有效控制。通过Matlab/Simulink仿真研究,验证了设计电路的正确性和控制策略的有效性。本文所设计的超级电容器储能系统对光伏发电系统的电压稳定性的提高可以起到良好的控制作用。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题的研究意义
• 1.2 光伏发电技术
• 1.3 超级电容器的研究发展概况
• 1.4 论文的主要研究内容
• 1.5 论文的结构
• 第二章 光伏发电系统
• 2.1 光伏发电技术的基本原理
• 2.2 光伏发电技术的发展现状与前景
• 2.2.1 国外光伏发电技术的发展现状
• 2.2.2 国内光伏发电技术的发展现状
• 2.2.3 光伏发电技术的前景
• 2.3 光伏发电系统的类型
• 2.3.1 独立光伏发电系统
• 2.3.2 并网光伏发电系统
• 2.3.3 混合光伏发电系统（互补光伏发电系统）
• 2.4 光伏发电系统存在的优、缺点
• 2.4.1 光伏发电系统的优点
• 2.4.2 光伏发电系统存在的问题
• 2.5 本章小结
• 第三章 超级电容器储能系统
• 3.1 储能元件
• 3.1.1 储能的提出
• 3.1.2 储能系统在光伏发电系统中的作用
• 3.2 各种常见的储能系统
• 3.2.1 蓄电池储能
• 3.2.2 超导磁储能系统
• 3.2.3 飞轮储能
• 3.2.4 超级电容器储能
• 3.2.5 超级电容器储能与其他储能方式比较
• 3.3 超级电容器储能系统
• 3.3.1 超级电容器的等效电路
• 3.3.2 超级电容器储能系统的结构组成
• 3.4 本章小结
• 第四章 用于提高光伏发电系统电压稳定性的超级电容器储能系统的设计与研究
• 4.1 超级电容器储能系统在光伏发电系统中的应用
• 4.2 超级电容器储能系统的主电路结构与工作原理
• 4.2.1 超级电容器组件
• 4.2.2 电能变换电路
• 4.2.3 综合控制系统
• 4.2.4 储能系统的工作原理
• 4.3 超级电容器储能系统中电能变换电路的设计与分析
• 4.3.1 常见 DC/DC 变换电路（直流斩波电路）
• 4.3.2 双向 DC/AC/DC 变换器的组成结构
• 4.3.3 双向 DC/AC/DC 变换器的工作原理
• 4.4 双向 DC/AC/DC 变换电路的数学模型
• 4.4.1 电压型 PWM 逆变器（VSI）的数学模型
• 4.4.2 高频变压器的数学模型
• 4.4.3 电压型 PWM 整流器（VSR）的数学模型
• 4.5 超级电容器储能系统的控制策略
• 4.6 超级电容器储能系统的仿真研究
• 4.7 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况