發(fā)布時(shí)間：2018-02-22 15:06

  本文關(guān)鍵詞： 可再生能源 母線電壓 逆變控制 孤島檢測(cè)　出處：《福州大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著社會(huì)的高速發(fā)展,對(duì)能源的需求量也越來越大。當(dāng)前使用的主體能源仍是傳統(tǒng)的非可再生能源,在開發(fā)使用中會(huì)面臨能源短缺和一系列環(huán)境污染問題。建筑能耗是我國能源消耗的的大戶,并且呈不斷上升趨勢(shì),成為節(jié)能減排的工作重點(diǎn)之一。大力發(fā)展太陽能、風(fēng)能等新等清潔可再生能源是應(yīng)對(duì)能源短缺和環(huán)境問題的必然途徑。但是在小區(qū)中,風(fēng)力資源會(huì)相對(duì)匱乏。現(xiàn)代小區(qū)中多為高層建筑,電梯的能耗占據(jù)相當(dāng)大比重,將電梯發(fā)電狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生再生能源用于負(fù)載或并入電網(wǎng),可大大降低建筑能耗,節(jié)約電能。本文是將光伏電能和電梯再生電能一起作為電源在小區(qū)的應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。本文介紹了可再生能源的利用現(xiàn)狀,確定小區(qū)可再生能源采用直流微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行供電。建立光伏電池的數(shù)學(xué)模型并分析其外特性,鉛酸蓄電池的工作原理并建立其數(shù)學(xué)模型,介紹電梯再生發(fā)電的原理,并對(duì)再生發(fā)電功率進(jìn)行了分析與推導(dǎo)。運(yùn)用仿真軟件Matlab/Simulink建立系統(tǒng)的仿真模型,著重對(duì)光伏電池最大功率追蹤的控制策略進(jìn)行了仿真和分析,改進(jìn)傳統(tǒng)的控制算法,提出步長自調(diào)整實(shí)現(xiàn)追蹤的快速性,同時(shí)有效減小最大功率點(diǎn)的震蕩,提高了太陽能的利用率。運(yùn)用功率平抑的控制策略使母線電壓具有良好的穩(wěn)定性能,提高了供電的可靠性。電梯再生電能與光伏電能一起作為電源應(yīng)用,充分利用電梯再生能源的同時(shí)節(jié)約了電梯的再生能耗與降溫裝置。建立了并網(wǎng)與獨(dú)立雙模式的逆變器數(shù)學(xué)模型,基于SVPWM調(diào)制技術(shù),設(shè)計(jì)了重復(fù)控制策略,使系統(tǒng)具有較好動(dòng)、靜態(tài)特性,同時(shí)有效改善了逆變器輸出波形的質(zhì)量。介紹了孤島檢測(cè)原理和檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)的盲區(qū)問題,在正負(fù)半周期頻率擾動(dòng)法的基礎(chǔ)上改進(jìn)了孤島檢測(cè)方法,提高了孤島檢測(cè)的可靠性,減小了檢測(cè)盲區(qū),并且有效減小了由于正負(fù)半周期頻率擾動(dòng)對(duì)電能質(zhì)量的影響。本文最后介紹以數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) TMS320F2812為核心的控制系統(tǒng)硬軟件的初步設(shè)計(jì)。
[Abstract]:With the rapid development of society, the demand for energy is increasing. In the development and use of energy will face a series of energy shortages and a series of environmental pollution problems. Building energy consumption is the major energy consumption in China, and is on the rise, becoming one of the key points of energy conservation and emission reduction. New clean and renewable energy sources, such as wind energy, are an inevitable way to deal with energy shortages and environmental problems. But in the residential areas, wind resources will be relatively scarce. In modern residential areas, most of them are high-rise buildings, and the energy consumption of elevators accounts for a large proportion. It can greatly reduce the building energy consumption and save the electric energy by using the renewable energy generated in the state of elevator power generation to load or be incorporated into the power grid. This paper uses photovoltaic power and elevator regenerated energy as the power supply in the residential area. In order to realize energy saving and emission reduction, this paper introduces the present situation of renewable energy utilization, determines that the renewable energy in residential area is supplied by the structure of DC microgrid, establishes the mathematical model of photovoltaic cell and analyzes its external characteristics. The working principle and mathematical model of lead-acid battery are established. The principle of regenerative power generation by elevator is introduced, and the power of regenerative generation is analyzed and deduced. The simulation model of the system is established by using the simulation software Matlab/Simulink. The control strategy of maximum power tracking for photovoltaic cells is simulated and analyzed, the traditional control algorithm is improved, and the speed of tracking is proposed by self-adjusting step size, and the oscillation of maximum power point is effectively reduced. The utilization rate of solar energy is improved, the bus voltage is stable and the reliability of power supply is improved by using the control strategy of power leveling, the regenerated electric energy of elevator is used as the power supply together with the photovoltaic power. The mathematical model of grid-connected and independent dual-mode inverter is established, and the repetitive control strategy is designed based on SVPWM modulation technology, which makes the system more active. At the same time, the static characteristics and the quality of inverter output waveform are improved effectively. The principle of islanding detection and the blind spot problem in detection are introduced. The islanding detection method is improved on the basis of positive and negative half-period frequency perturbation method. The reliability of islanding detection is improved, and the blind area of detection is reduced. The influence of positive and negative semi-periodic frequency disturbances on power quality is reduced effectively. Finally, the hardware and software design of the control system based on DSP TMS320F2812 is introduced.
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM615

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本文編號(hào)：1524656