分布式发电并网系统非计划性孤岛检测方法研究

发布时间：2020-11-20 02:36

　　 利用太阳能的分布式发电并网系统正在改变电力系统架构,如何应对非计划性孤岛现象是分布式发电并网中必须要考虑的问题。非计划性孤岛是指因电网故障导致电网不参与供电,而分布式发电系统与本地负载间形成自给自足的供电系统。非计划性孤岛的产生会带来许多危害。分布式发电并网时需要高效并且准确地识别出并网系统的孤岛状态,因此研究孤岛检测方法具有现实意义。本文主要对主动移频式孤岛检测方法以及小波包变换进行细致研究。首先,对主动移频式孤岛检测的基本原理进行研究,对主动移频式孤岛检测中斩波因子与非检测区域和总谐波畸变率等性能评估参数间的关系进行公式推导,提出了改进的主动移频式孤岛检测方法。其次,针对主动移频式孤岛检测对电能质量造成的不良影响,将信号处理中的小波包变换应用到孤岛检测中,使用最小描述长度准则选择适用于孤岛检测的小波基函数,定义了基于小波包变换的孤岛检测特征量,并通过分析确定其阈值,将其用于孤岛检测有效性判断;最后,将小波包变换与主动移频式孤岛检测方式相结合,提出混合式的孤岛检测方案,以此提高分布式系统并网发电的可靠性以及孤岛检测的快速性。本文仿真模型搭建基于MATLAB/Simulink平台,首先搭建光伏发电并网系统模型,确定光伏逆变器控制方式,基于孤岛检测系统理论分析,进行了主动移频式孤岛检测系统和加入小波包变换的孤岛检测方法的系统仿真,最后进行理论验证。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM73
【部分图文】：

（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ?Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，?ＤＧ）。分布式发电有别于传统的集中式发电，其在近负载地区建设，具有模洁、环保、无污染的特点［？。??分布式发电系统通过逆变器接入输电线后与电网相连，与电网共同提供需功率。分布式发电并网具有以下优点：??（１）污染小、环保效益突出；??（２）启停快速；??（３）线路铺设成本相比集中式发电低；??（４）能源利用率髙，离负载近，输电线上能量损耗小等。??太阳能在分布式发电中的应用??太阳能在可再生能源并网发电中占有重要位置。ＳｏｌａｒＰｏｗｅｒＥｕｒｏｐｅ在２０１７《Ｇｌｏｂａｌ?Ｍａｒｋｅｔ?Ｏｕｔｌｏｏｋ?Ｆｏｒ?Ｓｏｌａｒ?Ｐｏｗｅｒ／２０１８－２０２２》中指出?２０１７?年太阳Ｗ，其占比达到３７．７％？。２０１７年主要能源装机净增量如图１－１所示。??

图１－２光伏并网发电系统??孤岛运行依据是否可以预测，可分为非计划孤岛运行和计划孤岛运行。非计划??孤岛是指在电网失电的情况下，即图１－２中断路器断开情况下，分布式发电设备仍??作为电源对负载供电这一状态。??计划孤岛运行是人为的孤岛运行，可以减少因停电而带来的损失，提髙可靠性??３??

池板输出的直流电直接通过逆变器接入电网，双极变换在太阳能电池板和逆变器之??间加入ＤＣ／ＤＣ变换器，然后再并入电网。本文研宄主题为并网系统的孤岛检测，??为了简化分析，本文采用单级电能变换模式，如图２－１所示。??〇?????１?１￣??＋??＋???－Ｔ?Ｕｇｒｉｄ??０—１????１—０??ＤＣ／ＡＣ?ＬＣ?滤波??图２－１光伏逆变结构图??单相逆变器控制一般采用电流型控制策略，通过输出ＰＷＭ信号控制逆变器中??ＩＧＢＴ的状态来实现并网逆变器控制如图２－２所示，通过锁相环获得耦合点电??压相位和频率，将并网电流参考量幅值与ＰＬＬ获得的相位的正弦加（〇＞〇相乘??得到并网电流指令的瞬时值／＜，并且将之与实际并网电流瞬时值进行比较，误差作??为ＰＩ调节的输入，实现电流环节的控制，经过ＰＩ调节后与电网电压信号相加生成??１３??
【参考文献】

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本文编号：2890812