光伏并网技术及光伏低电压穿越技术的应用研究
本文选题:光伏 + 低电压穿越 ; 参考:《上海电机学院》2017年硕士论文
【摘要】:随着光伏发电在电网的渗透率越来越高,光伏并网系统对电网的影响也越来越大。光伏并网技术和光伏低电压穿越技术是光伏并网发电的两大核心技术。本文在研究光伏并网技术和传统低电压穿越技术的基础之上提出了基于STATCOM装置的光伏低电压穿越技术,弥补了光伏逆变器在电网出现故障期间向电网输送无用不足的问题,并用MATLAB仿真软件对所提出的理论进行仿真分析。本文分析了逆变器的网络拓扑结构和工作原理,建立了逆变器的数学模型,包括在ABC三相、??两项静止坐标系和dq旋转坐标系下的数学模型。在完成对逆变器相关理论研究的前提下,分析了光伏并网逆变器的控制策略,分析了同步PI电流控制法,即在dq旋转坐标系下,采用前馈电流解耦控制方法。该控制策略结构简单,参数设计容易。本文建立了光伏并网发电系统的仿真模型,对各项控制参数进行整定、调试,实现光伏并网发电系统的并网。本文从理论上研究了对称故障及不对称故障对光伏并网系统的影响,在这些理论研究的基础之上,以出现短路故障时对电网影响最大的三相对称故障为例,搭建了传统光伏低电压穿越控制技术的仿真模型,完成对各项控制参数的整定。通过电压外环、电流内环的双闭环控制策略完成对逆变器输出的有功和无功的解耦控制,并结合光伏最大功率点跟踪技术来完成光伏发电系统的低电压穿越。本文提出一种基于STATCOM装置光伏电站低电压穿越理论。利用STATCOM装置发出的无功功率维持在故障期间电网电压的稳定。研究了STATCOM的网络拓扑结构、工作原理、控制原理,并在MATLAB/Simulink的仿真平台中搭建了基于STATCOM低电压穿越技术的光伏发电系统仿真模型,对相关的控制参数进行整定,并完成低电压穿越的仿真实验。STATCOM装置具有能灵活的吸收和提供无功功率的特点。在电压跌落期间STATCOM向电网输出的无功功率可以维持电网电压的稳定、减小逆变器在故障期间提供无功的压力、保证光伏并网发电系统不脱网运行。本文搭建了额定容量为3KW光伏发电系统,对IGBT、直流侧母线电容、滤波电感进行了设计以及型号的选取,对驱动电路、控制电路等硬件电路以及软件部分进行了设计。在达到光伏并网指标的前提下完成了光伏并网系统的相关实验,验证了论文三相光伏并网逆变器控制方法的正确性。
[Abstract]:Along with the development of photovoltaic power generation in power system is more and more high permeability, influence of photovoltaic system on power grid is also growing. Photovoltaic technology and photovoltaic technology is low voltage across the two core technologies of photovoltaic power generation. Based on the research of photovoltaic technology and traditional LVRT technology presents a low voltage STATCOM photovoltaic device through technology based on make up for failure in the photovoltaic inverter power system during the delivery of useless problems to the power grid, and the theoretical simulation analysis by MATLAB simulation software. This paper analyzes the inverter topology and working principle, established the mathematical model of the inverter is included in the ABC phase,?? the mathematical model of two stationary coordinate and dq coordinate. In the premise of inverter related theoretical research, analysis of photovoltaic grid connected inverter control Business strategy, analysis of the synchronous PI current control method in DQ rotating coordinate system, using current feedforward decoupling control method. The control strategy has the advantages of simple structure, easy parameter design. This paper established the simulation model of photovoltaic power generation system, the debugging of the tuning control parameters, and realize grid connected photovoltaic power generation system this paper studies the influence of symmetrical. Fault and asymmetric fault of grid connected photovoltaic system theoretically, on the basis of theoretical research, the short circuit fault occurs on the power grid effect of three-phase fault maximum for example, set up the simulation model of photovoltaic LVRT control technology, the completion of the setting of the control parameters. Through the voltage loop, current loop double loop control strategy to complete the decoupling control of active and reactive power of the inverter output, combined with the photovoltaic maximum power point tracking technology Complete low voltage of photovoltaic power generation system. This paper presents a theory through the low voltage across the STATCOM device using STATCOM device based on photovoltaic power plant. A reactive power to maintain the stability of the grid voltage during the fault. On the network topology, STATCOM working principle, control principle, and to build a photovoltaic power system model STATCOM low voltage ride through technology based on the MATLAB/Simulink simulation platform, setting of control parameters, and complete the simulation experiment of.STATCOM device for low voltage ride through being able to absorb and provide the characteristics of reactive power. The voltage drop during the STATCOM output to power grid reactive power can maintain the stability of the grid voltage. Reduce the inverter reactive pressure during the fault, ensure the photovoltaic power generation system does not run off the grid. This paper built the rated capacity of 3KW light Photovoltaic power generation system, IGBT, DC bus capacitor, the filter inductor is designed and the model selection, drive circuit, control circuit and software are designed. In the precondition of achieving the targets of the completion of the photovoltaic grid related experimental photovoltaic grid system, verify the correctness of the three-phase photovoltaic grid connected the inverter control method.
【学位授予单位】:上海电机学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM615
【参考文献】
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,本文编号:1735413
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