基于DSP的太阳能光伏并网发电系统控制策略研究

"这篇博士学位论文主要探讨了太阳能光伏并网发电系统的各个方面，由合肥工业大学的赵为撰写，指导教师为余世杰，专业为电力电子与电力传动。论文详细研究了该领域的关键技术和策略，包括系统建模、最大功率点跟踪（MPPT）、锁相环技术、无功补偿和功率因数校正、孤岛效应的防止以及基于DSP芯片（TMS320F240）的控制设计等。此外，论文还涉及了光伏系统的经济性、社会和环境效益以及大规模应用面临的非技术挑战。" 太阳能光伏并网发电系统是一种利用太阳能电池板将太阳光转化为电能，然后将产生的电能直接接入电网的系统。随着高性能数字信号处理器（DSP）的发展，这种系统的控制策略得以优化。论文首先使用MATLAB的POWER SYSTEM BLOCKSETS构建了单相光伏并网发电系统的动态模型，通过开环和闭环仿真验证了模型的有效性。 最大功率点跟踪（MPPT）是确保光伏系统高效运行的关键技术。论文对比分析了几种常见的MPPT算法，并提出了新的方法来提升系统性能。为了实现光伏系统与电网的同步，论文深入研究了锁相环技术，给出了软件锁相环的设计方案和流程图。 并网发电系统可作为有源滤波器，用于电网的无功补偿和功率因数校正，论文对此进行了详细探讨。同时，论文还关注了孤岛效应，即光伏系统在电网故障时仍保持运行，可能会对维修人员造成安全风险。论文提出了主动扰动防孤岛策略，并提供了仿真模型和结果。 在硬件层面，论文具体分析了基于TMS320F240 DSP芯片的单相光伏并网发电系统控制设计，包括软件架构和实验结果。此外，还开发了适用于大规模光伏并网发电系统的远程数据监控软件。 论文最后讨论了光伏系统大规模推广的非技术性障碍，如安全规范、经济性分析和社会环境效益。这些研究对于推动太阳能光伏并网发电系统的广泛应用具有重要的理论和实践意义。关键词涵盖了光伏并网、DSP、锁相环、太阳能、逆变器、MPPT、有源滤波器、孤岛效应和数据采集等方面的核心概念。