第1章 绪论 1
1.1 背景与意义 1
1.1.1 光伏发电的背景与意义 1
1.1.2 课题的意义 4
1.2 光伏并网发电关键技术的研究现状 5
1.2.1 光伏并网发电的关键技术 5
1.2.2 国内外研究现状 7
1.3 本书的主要研究内容 10
第2章 光伏并网发电功率控制结构与原理 12
2.1 典型的光伏并网发电系统结构 12
2.1.1 可调度与不可调度系统 12
2.1.2 隔离型与非隔离型系统 14
2.1.3 单级式、两级式与多级式系统 14
2.1.4 典型系统性能比较 15
2.2 功率补偿光伏并网发电系统结构与性能分析 16
2.2.1 系统基本结构 16
2.2.2 系统主要功能 19
2.3 具有有功、无功补偿功能的双向功率变换器结构与原理分析 20
2.3.1 双向DC/DC变换器 20
2.3.2 双向PWM逆变器 23
2.4 本章小结 31
第3章 光伏电池特性与最大功率跟踪控制 32
3.1 光伏电池特性分析 32
3.1.1 光伏电池运行机理与数学模型 32
3.1.2 光伏组件的外特性模型 34
3.1.3 光伏组件的特性分析 36
3.2 最大功率跟踪原理及其实现 40
3.2.1 最大功率跟踪分析 40
3.2.2 最大功率跟踪的实现方式 42
3.3 最大功率跟踪的典型算法 44
3.3.1 恒电压控制法 45
3.3.2 干扰观测法 48
3.4 光伏发电最大功率跟踪支持向量机控制 52
3.4.1 常用最大功率跟踪控制的局限性 52
3.4.2 最小二乘支持向量机最大功率跟踪控制特性 53
3.4.3 最小二乘支持向量机原理 53
3.4.4 最大功率跟踪最小二乘支持向量机预测建模 60
3.4.5 基于最小二乘支持向量机的最大功率跟踪控制及仿真 66
3.5 本章小结 68
第4章 光伏并网发电的功率稳定控制 69
4.1 基于大功率的复合储能系统结构与特性分析 69
4.1.1 系统结构及运行模态 70
4.1.2 系统特性分析 75
4.2 基于大功率复合储能的光伏并网发电有功分级补偿控制 78
4.2.1 有功分级补偿控制原理 78
4.2.2 复合储能系统容量优化配置 79
4.2.3 基于模糊PID的双向DC/DC变换器的控制及仿真 80
4.2.4 有功补偿特性与仿真分析 82
4.3 本章小结 85
第5章 光伏并网发电与无功补偿的一体化控制 87
5.1 并网发电与无功补偿统一控制原理 87
5.1.1 一体化系统结构及控制原理 87
5.1.2 基于高速、实时的电流检测技术 90
5.1.3 基于直接电流控制的并网电流跟踪控制 91
5.2 双向PWM逆变器的空间矢量算法 93
5.2.1 双向PWM逆变器空间矢量分布与合成 93
5.2.2 SVPWM波的产生 97
5.3 光伏发电、无功补偿一体化控制仿真研究 101
5.3.1 光伏系统向电网馈电模式仿真 101
5.3.2 电网向负载供电模式仿真 103
5.4 本章小结 104
第6章 功率补偿控制实验研究 105
6.1 实验系统总体方案 105
6.1.1 实验系统实现方式 105
6.1.2 实验系统功能分析 106
6.1.3 主要实验研究 107
6.2 并网逆变器的参数设计 107
6.2.1 IGBT的选择 107
6.2.2 直流侧电容的选择 108
6.2.3 滤波电感的选择 108
6.3 接口与数字控制系统设计 109
6.3.1 无功补偿数字系统与接口实现方案 110
6.3.2 主要接口电路设计 110
6.3.3 控制程序设计 115
6.4 基于研究内容的实验研究 119
6.4.1 光伏阵列的最大功率跟踪实验 119
6.4.2 有功功率补偿实验 124
6.4.3 并网发电实验 130
6.4.4 无功功率补偿实验 133
6.5 本章小结 135
第7章 总结与展望 136
7.1 总结 136
7.2 展望 137
参考文献 138
附录A 基于DLL的控制程序 148
附录B 2013年3月晴天数据 150
附录C 2012年12月雾天数据 152
附录D 2013年3月用电量数据 154