河北工业大学硕士学位论文光伏并网发电系统运行控制技术研究姓名：刘炳山申请学位级别：硕士专业：控制科学与工程指导教师：李练兵20091201河北工业大学硕士学位论文光伏并网发电系统运行控制技术研究摘要本文以光伏并网发电系统运行控制技术为研究对象，对分布式光伏并网发电系统进行了研究和实验，系统的硬件电路是基于智能功率模块的全桥逆变器结构，系统的控制方案是基于DSP芯片的带电压前馈并网逆变输出电流反馈控制方案。分析了光伏并网发电系统应用的背景和趋势，对其各国的的研究现状进行了探讨和比较。选择全桥式结构作为系统逆变器的主电路拓扑结构，用智能功率模块(IPM)作为主开关元件，设计了其驱动电路及逆变器的外围电路。对系统的控制方案进行了详细的分析。采用TMS320LF2406A型号DSP作为系统的控制芯片，设计了一台2KW的光伏并网逆变器试验样机，并通过软件编程实现了系统的并网控制。分析比较了太阳能电池最大功率点跟踪和分布式并网发电系统孤岛效应问题防止的方法。论文设计的分布式光伏并网发电系统能够实现逆变并网的功能，输出功率因数达到98%以上，能够安全可靠运行。关键词：光伏发电，并网逆变器，最大功率点跟踪，孤岛效应i光伏并网发电系统运行控制技术研究RESEARCHOFCONTROLFORPHOTOVOLTAICGRIDCONNECTEDGENERATIONSYSTEMABSTRACTInthispaper,theresearchobjectistheoperationcontroltechnologyofphotovoltaicgrid-connectedsystem.Westudyandtestthedistributedgrid-connectedPVsystem,thecircuitofwitchisfull-bridgeinverterbasedonintelligentpowermodule,andthecontrolprogramofwitchisvoltageandcurrentpairsofclosed-loopcontrolschemeofgridinverteroutputcurrentfeedbackcontrolandgridvoltagefeed-forwardcontrolbasedonDSP.Thebackgroundanddevelopmenttendencyofthephotovoltaicgrid-connectedsystemisanalyzed,andthecurrentresearchsituationindifferentcountriesarediscussedandcompared.Choosingthefull-bridgeformasthetopologystructureofthemaincircuitandtheintelligentpowermodules(IPM)asthemainswitchelement,wedesignthedrivecircuitandtheperipheralcircuitoftheinverter.Thecontrolprogramisanalyzedindetail.UsingtheTMS320LF2406ADSPasthechipofthesystem,wedesigna2KWphotovoltaicgrid-connectedinverterandmakeitrealizabletocontrolthegrid-connected.Thetrackingmethodsofthemaximumpowerpointofthesolarcellsareanalyzedandcompared，aswellasthepreventionmethodsoftheislandeffectingofthedistributedgrid-connectedsystem.Thedistributedphotovoltaicgrid-connectedsystemwhichisdesignedinthispapercanrealizethefunctionofinversionandgrid-connection.Theoutputpowerfactorismorethan98%,andthesystemcanoperatesafelyandreliably.KEYWORDS:photovoltaicgeneration,grid-connectedinverter,maximumpowerpointtracking,anti-islandingii河北工业大学硕士学位论文第一章绪论§1-1课题的研究背景和意义1-1-1光伏发电的前景能源是国民经济发展和人民生活所必需的重要物质基础，也是推动社会、经济发展和人们生活水平提高的动力。随着全球工业化的全面发展，世界各国的各个领域对能源的需求量激增，能源需求的多少己经成为衡量一个国家或地区经济发展状况的重要指标。今天，能源问题已经上升到了一个国家的具有战略意义的研究重点。然而，随着人类对能源需求的日益增加，化石能源的储量正日趋枯竭。有专家预测，半个世纪以后，地球上的石油、天然气将开采殆尽，200年后将无煤可采[1]，所以发展新型能源刻不容缓。在中国，这中情况也很不乐观。此外，由于环境恶化造成的“黑洞”已经使人类即将面临太阳紫外线的直接照射。针对以上情况，开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续发展已经成为人类社会必须采取的措施。可再生能源主要有水能、风能、太阳能、地热能、生物质能等能源形式，人们在使用过程中，可再生能源具有自我恢复能力，可以从自然界中源源不断地得到补充，是一种取之不尽，用之不竭的宝贵能源。...
