太阳能光伏发电现状分析及发展方向
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技术与方法
Technique and Method
并网型光伏发电系统控制策略研究
谢寒 冰 ，郭 前 岗 ，周 西 峰 （ 南 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 ， 江 苏 南 京 210046 ）
摘 要： 根据单相电压源型光伏并网发电系统的结构组成及其工作原理， 采用双环控制策略，针 对 传 统 PID 控 制 器 在 相 位 幅 值 控 制 方 面 存 在 的 误 差 ， 采 用 新 型 的 重 复 控 制 器 ， 提 高 了 系 统 的 准 确 性 ； 针 对 电 网 电 压 作 为 并 网 系 统 的 扰 动 量 ， 采 用 前 馈 补 偿 技 术 ， 提 高 了 该 系 统 的 稳 定 性 。 Matlab 仿 真 实 验 结果表 明，该控 制策略 输出的 交流 电与电 网电压 更加同 步。 关 键 词 ： 单 相 光 伏 并 网 发 电 系 统 ； 双 环 控 制 ； 重 复 控 制 器 ； Simulink
近年来，随着 世界能 源消 耗的 增加，以 太阳 能为代 表的可再生能源发电受到了广泛重视。 光伏并网型发电 系统凭 借造 价低、应 用广 泛、输 出波形 稳定 等特点 ，其应 用比例 快速 增长，已 成为 光伏 技 术 的 主 流 应 用 。 由 于 要 求光伏并网型发电系统输出的交流电与电网电压严格 同 步，所 以光伏 并网 发电系 统控 制 的 关 键 和 难 点 在 于 确 定了光伏电池的最大功率输出后 ，如何 综合考 虑功 率变 换器的动态性能、系统干扰、输出波形失真 、并网电流和 电网电压同步等问题。 基于此 ，在选取 了单 相电压 源型 并网光伏系统作为研究对象后，利用 传统 的双环 控制 策 略，采用新型重复控制 技术 ，并结 合电网 电压 前馈控 制 技 术 ， 在 Matlab/Simulink 环 境 下 进 行 了 仿 真 研 究 。 结 果 表明，并 网电 流的 重复控 制可 改 善 稳 态 情 况 下 的 并 网 电 流波形，降低对电网的污染 ，同时 电网电 压的 前馈 控制 也抵消了电网电压对系统的扰动影响。
分布式并网光伏发电应用研究
导读：本辑归纳了分布式并网光伏发电应用前景，并网光伏发电电能质量测试与分析，并网 型光伏发电系统控制策略研究， 分布式并网光伏发电应用前景， 光伏发电系统中蓄电池充电 控制研究。
中国学术期刊文辑（2013）
目 录
一、理论篇 并网型光伏发电系统控制策略研究 1 并网型光伏发电系统控制策略研究谢寒冰 5 并网型户用太阳能光伏发电监控系统的设计 9 厂区屋顶光伏发电系统的研究与设计 12 城市轨道交通地面车站屋顶太阳能光伏发电系统 单晶硅与非晶硅光伏发电技术的出力比较 20 分布式光伏发电现状及走势孙李平 24 分布式光伏发电陷迷途奥克股份阳光电源堪忧 分布式光伏发电引起电压越限的储能解决方案 光伏发电效率优化问题的研究 31 光伏发电在变电站中的应用 32 光伏发电在智能建筑水环境监控系统中的应用 太阳能光伏发电现状分析及发展方向 38 二、发展篇 太阳能光伏发电与建筑一体化应用及分析 39 太阳能光伏发电与建筑一体化应用及分析何红胜 太阳能光伏发电在城市轨道交通中的应用 43 太阳能光伏发电在城市轨道交通中的应用周超 太阳能光伏发电中跟踪控制系统的研究与设计 谈光伏发电技术在医院建筑中的运用 55 谈光伏发电技术在医院建筑中的运用曹峰 1 57 谈光伏发电技术在医院建筑中的运用曹峰 59 微电网系统光伏发电模块配置问题及改进探索 微电网中光伏并网发电系统的建模仿真 65 文化中心非晶硅光伏发电系统的安装控制重点 小型太阳能光伏发电系统的应用设计与分析 72 小型屋顶离网光伏发电系统工程实践 75 一种多功能光伏发电系统的可行性研究 78
中 图 分 类 号 ： TM615 文献标识码： A 文 章 编 号 ： 1674-7720(2013)08-0072-03
Research on the control technology of a single-phase photovoltaic grid-connected system
Xie Hanbing ， Guo Qian ′ gang ， Zhou Xifeng
(College of Automation,Nanjing University of Posts and Telecommunications ， Nanjing 210046 ， China ) Abstract ： According to the basic structure and the working principle of a single -phase voltage source grid -connected PV sys tem , it adopts the double -loop control technology .Aiming at deviation of the PID controller in the amplitude and phase , this paper uses a repetitive controller in this system which improves its accuracy ; As for the grid voltage which be regarded as the grid distur bance , this paper uses the feed forward compensation technique to improve the performance of the system . The Matlab simulations results show that the presented methodology is able to make the output AC track the grid voltage more efficiently . Key words ： single -phase photovoltaic grid-connected system ； double -loop control ； repetitive controller ； Simulink
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技术与方法
Technique and Method
并网型光伏发电系统控制策略研究
谢寒 冰 ，郭 前 岗 ，周 西 峰 （ 南 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 ， 江 苏 南 京 210046 ）
摘 要： 根据单相电压源型光伏并网发电系统的结构组成及其工作原理， 采用双环控制策略，针 对 传 统 PID 控 制 器 在 相 位 幅 值 控 制 方 面 存 在 的 误 差 ， 采 用 新 型 的 重 复 控 制 器 ， 提 高 了 系 统 的 准 确 性 ； 针 对 电 网 电 压 作 为 并 网 系 统 的 扰 动 量 ， 采 用 前 馈 补 偿 技 术 ， 提 高 了 该 系 统 的 稳 定 性 。 Matlab 仿 真 实 验 结果表 明，该控 制策略 输出的 交流 电与电 网电压 更加同 步。 关 键 词 ： 单 相 光 伏 并 网 发 电 系 统 ； 双 环 控 制 ； 重 复 控 制 器 ； Simulink
近年来，随着 世界能 源消 耗的 增加，以 太阳 能为代 表的可再生能源发电受到了广泛重视。 光伏并网型发电 系统凭 借造 价低、应 用广 泛、输 出波形 稳定 等特点 ，其应 用比例 快速 增长，已 成为 光伏 技 术 的 主 流 应 用 。 由 于 要 求光伏并网型发电系统输出的交流电与电网电压严格 同 步，所 以光伏 并网 发电系 统控 制 的 关 键 和 难 点 在 于 确 定了光伏电池的最大功率输出后 ，如何 综合考 虑功 率变 换器的动态性能、系统干扰、输出波形失真 、并网电流和 电网电压同步等问题。 基于此 ，在选取 了单 相电压 源型 并网光伏系统作为研究对象后，利用 传统 的双环 控制 策 略，采用新型重复控制 技术 ，并结 合电网 电压 前馈控 制 技 术 ， 在 Matlab/Simulink 环 境 下 进 行 了 仿 真 研 究 。 结 果 表明，并 网电 流的 重复控 制可 改 善 稳 态 情 况 下 的 并 网 电 流波形，降低对电网的污染 ，同时 电网电 压的 前馈 控制 也抵消了电网电压对系统的扰动影响。
分布式并网光伏发电应用研究
导读：本辑归纳了分布式并网光伏发电应用前景，并网光伏发电电能质量测试与分析，并网 型光伏发电系统控制策略研究， 分布式并网光伏发电应用前景， 光伏发电系统中蓄电池充电 控制研究。
中国学术期刊文辑（2013）
目 录
一、理论篇 并网型光伏发电系统控制策略研究 1 并网型光伏发电系统控制策略研究谢寒冰 5 并网型户用太阳能光伏发电监控系统的设计 9 厂区屋顶光伏发电系统的研究与设计 12 城市轨道交通地面车站屋顶太阳能光伏发电系统 单晶硅与非晶硅光伏发电技术的出力比较 20 分布式光伏发电现状及走势孙李平 24 分布式光伏发电陷迷途奥克股份阳光电源堪忧 分布式光伏发电引起电压越限的储能解决方案 光伏发电效率优化问题的研究 31 光伏发电在变电站中的应用 32 光伏发电在智能建筑水环境监控系统中的应用 太阳能光伏发电现状分析及发展方向 38 二、发展篇 太阳能光伏发电与建筑一体化应用及分析 39 太阳能光伏发电与建筑一体化应用及分析何红胜 太阳能光伏发电在城市轨道交通中的应用 43 太阳能光伏发电在城市轨道交通中的应用周超 太阳能光伏发电中跟踪控制系统的研究与设计 谈光伏发电技术在医院建筑中的运用 55 谈光伏发电技术在医院建筑中的运用曹峰 1 57 谈光伏发电技术在医院建筑中的运用曹峰 59 微电网系统光伏发电模块配置问题及改进探索 微电网中光伏并网发电系统的建模仿真 65 文化中心非晶硅光伏发电系统的安装控制重点 小型太阳能光伏发电系统的应用设计与分析 72 小型屋顶离网光伏发电系统工程实践 75 一种多功能光伏发电系统的可行性研究 78
中 图 分 类 号 ： TM615 文献标识码： A 文 章 编 号 ： 1674-7720(2013)08-0072-03
Research on the control technology of a single-phase photovoltaic grid-connected system
Xie Hanbing ， Guo Qian ′ gang ， Zhou Xifeng
(College of Automation,Nanjing University of Posts and Telecommunications ， Nanjing 210046 ， China ) Abstract ： According to the basic structure and the working principle of a single -phase voltage source grid -connected PV sys tem , it adopts the double -loop control technology .Aiming at deviation of the PID controller in the amplitude and phase , this paper uses a repetitive controller in this system which improves its accuracy ; As for the grid voltage which be regarded as the grid distur bance , this paper uses the feed forward compensation technique to improve the performance of the system . The Matlab simulations results show that the presented methodology is able to make the output AC track the grid voltage more efficiently . Key words ： single -phase photovoltaic grid-connected system ； double -loop control ； repetitive controller ； Simulink