基于相角扰动的多机并网逆变器孤岛检测研究
发布时间：2020-12-23 05:41
全球能源与环境问题的出现,很多国家加快了对可再生能源的研究。随着分布式发电系统发展的多样化,含分布式电源的电力系统出现了各种各样的挑战,孤岛检测是亟待解决的问题之一。传统孤岛检测方法多基于恒功率控制和电流控制并网逆变器研究,随着下垂控制等其他控制策略并网逆变器的不断发展以及多机并网逆变器的广泛应用,传统孤岛检测方法的有效性得到挑战,必须寻找一种通用性更强的检测方法来适应分布式发电系统的发展。为了研究不同控制策略并网逆变器的孤岛检测,本文首先对常用的恒功率控制策略和下垂控制策略原理进行了详细的介绍和对比研究,其中包含逆变器拓扑选择、逆变器建模、控制原理分析等,另外还详细介绍了锁相环和主动同步控制原理和设计。最后搭建仿真对其进行仿真分析,为后续孤岛检测方法研究奠定研究基础。针对恒功率控制策略提出一种改进的基于锁相环相角簇扰动的孤岛检测方法,与传统方法相比,该方法是通过添加谐波簇使得孤岛检测抗干扰能力增强,并适用于多机;针对下垂控制策略提出一种基于P-f有功功率环相角簇扰动的孤岛检测方法,所提的方法均是通过添加相角簇扰动来实现,根据goertzel算法提取的各次谐波幅值求和进行孤岛检测,该方...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景与研究意义
1.2 并网逆变器孤岛检测基本问题
1.2.1 孤岛效应机理研究
1.2.2 孤岛检测标准
1.3 国内外研究现状
1.3.1 逆变器控制策略
1.3.2 孤岛检测盲区描述方法
1.3.3 孤岛检测研究现状
1.4 本文主要研究内容
第2章 三相并网逆变器设计与控制策略
2.1 引言
2.2 三相并网逆变器的建模
2.2.1 并网逆变器的拓扑结构
2.2.2 并网逆变器的建模分析
2.2.3 并网逆变器的滤波器设计
2.3 恒功率并网控制策略研究
2.3.1 恒功率控制原理
2.3.2 锁相环原理与设计
2.4 下垂控制策略的研究
2.4.1 下垂控制原理
2.4.2 主动同步控制原理
2.5 仿真验证
2.5.1 恒功率控制仿真
2.5.2 下垂控制仿真
2.6 本章小结
第3章 并网逆变器孤岛检测方法研究
3.1 引言
3.2 恒功率控制逆变器孤岛检测
3.2.1 基于锁相环相角簇扰动的孤岛检测研究
3.2.2 改进孤岛检测方案的优势
3.2.3 参数设计与分析
3.2.4 多机并网逆变器适用性比较
3.3 下垂控制逆变器孤岛检测
3.3.1 基于下垂控制的孤岛检测方法分析
3.3.2 改进孤岛检测方法研究
3.3.3 参数设计与分析
3.3.4 多机并网逆变器的适用性
3.4 孤岛检测谐波提取方法
3.4.1 常用的谐波提取方法
3.4.2 Goertzel谐波提取算法
3.5 仿真验证
3.5.1 恒功率控制逆变器孤岛检测仿真
3.5.2 下垂控制逆变器孤岛检测仿真
3.6 本章小结
第4章 系统实验验证
4.1 引言
4.2 硬件电路设计
4.2.1 主电路设计
4.2.2 控制电路设计
4.3 系统软件设计
4.3.1 PI控制器的离散化
4.3.2 系统软件流程设计
4.4 系统实验分析
4.4.1恒功率控制孤岛检测实验
4.4.2下垂控制孤岛检测实验
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]新时代的可再生能源发展形势与政策[J]. 赵勇强. 能源. 2018(Z1)
[2]基于自适应下垂特性的孤立直流微电网功率精确分配与电压无偏差控制策略[J]. 刘子文,苗世洪,范志华,晁凯云,康祎龙. 电工技术学报. 2019(04)
[3]虚拟同步机场景下OUF与OUV检测盲区分析[J]. 徐华电,苏建徽,刘宁,施永,郭蕾. 中国电机工程学报. 2018(20)
[4]基于谐波阻抗的光伏并网孤岛检测新方法[J]. 高淑萍,汪凯昌,李文浩. 太阳能学报. 2018(05)
[5]下垂控制并网逆变器的孤岛检测机理研究[J]. 王晓寰,杨庆收,阚志忠,王琳. 电工电能新技术. 2018(04)
[6]基于虚拟同步坐标变换的交流微电网并网逆变器电压相位和电流检测算法[J]. 张晓滨,黄佳敏,伍文俊,苏战停. 电工技术学报. 2018(13)
[7]基于电压谐波序分量的光伏发电孤岛检测方法[J]. 高淑萍,李文浩. 太阳能学报. 2017(10)
[8]基于无功补偿的级联H桥光伏逆变器功率不平衡控制策略[J]. 赵涛,张兴,毛旺,徐君,顾亦磊,赵德勇,江才. 中国电机工程学报. 2017(17)
[9]光伏逆变器直流电压扰动引起的间谐波电流解析模型[J]. 陶顺,姚黎婷,廖坤玉,肖湘宁. 电网技术. 2018(03)
[10]基于参数自适应的孤岛检测算法研究[J]. 吕广强,沙尧. 电气工程学报. 2017(05)
硕士论文
[1]微电网监控系统及其孤岛检测的研究[D]. 方彬鹏.合肥工业大学 2016
本文编号：2933173
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景与研究意义
1.2 并网逆变器孤岛检测基本问题
1.2.1 孤岛效应机理研究
1.2.2 孤岛检测标准
1.3 国内外研究现状
1.3.1 逆变器控制策略
1.3.2 孤岛检测盲区描述方法
1.3.3 孤岛检测研究现状
1.4 本文主要研究内容
第2章 三相并网逆变器设计与控制策略
2.1 引言
2.2 三相并网逆变器的建模
2.2.1 并网逆变器的拓扑结构
2.2.2 并网逆变器的建模分析
2.2.3 并网逆变器的滤波器设计
2.3 恒功率并网控制策略研究
2.3.1 恒功率控制原理
2.3.2 锁相环原理与设计
2.4 下垂控制策略的研究
2.4.1 下垂控制原理
2.4.2 主动同步控制原理
2.5 仿真验证
2.5.1 恒功率控制仿真
2.5.2 下垂控制仿真
2.6 本章小结
第3章 并网逆变器孤岛检测方法研究
3.1 引言
3.2 恒功率控制逆变器孤岛检测
3.2.1 基于锁相环相角簇扰动的孤岛检测研究
3.2.2 改进孤岛检测方案的优势
3.2.3 参数设计与分析
3.2.4 多机并网逆变器适用性比较
3.3 下垂控制逆变器孤岛检测
3.3.1 基于下垂控制的孤岛检测方法分析
3.3.2 改进孤岛检测方法研究
3.3.3 参数设计与分析
3.3.4 多机并网逆变器的适用性
3.4 孤岛检测谐波提取方法
3.4.1 常用的谐波提取方法
3.4.2 Goertzel谐波提取算法
3.5 仿真验证
3.5.1 恒功率控制逆变器孤岛检测仿真
3.5.2 下垂控制逆变器孤岛检测仿真
3.6 本章小结
第4章 系统实验验证
4.1 引言
4.2 硬件电路设计
4.2.1 主电路设计
4.2.2 控制电路设计
4.3 系统软件设计
4.3.1 PI控制器的离散化
4.3.2 系统软件流程设计
4.4 系统实验分析
4.4.1恒功率控制孤岛检测实验
4.4.2下垂控制孤岛检测实验
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]新时代的可再生能源发展形势与政策[J]. 赵勇强. 能源. 2018(Z1)
[2]基于自适应下垂特性的孤立直流微电网功率精确分配与电压无偏差控制策略[J]. 刘子文,苗世洪,范志华,晁凯云,康祎龙. 电工技术学报. 2019(04)
[3]虚拟同步机场景下OUF与OUV检测盲区分析[J]. 徐华电,苏建徽,刘宁,施永,郭蕾. 中国电机工程学报. 2018(20)
[4]基于谐波阻抗的光伏并网孤岛检测新方法[J]. 高淑萍,汪凯昌,李文浩. 太阳能学报. 2018(05)
[5]下垂控制并网逆变器的孤岛检测机理研究[J]. 王晓寰,杨庆收,阚志忠,王琳. 电工电能新技术. 2018(04)
[6]基于虚拟同步坐标变换的交流微电网并网逆变器电压相位和电流检测算法[J]. 张晓滨,黄佳敏,伍文俊,苏战停. 电工技术学报. 2018(13)
[7]基于电压谐波序分量的光伏发电孤岛检测方法[J]. 高淑萍,李文浩. 太阳能学报. 2017(10)
[8]基于无功补偿的级联H桥光伏逆变器功率不平衡控制策略[J]. 赵涛,张兴,毛旺,徐君,顾亦磊,赵德勇,江才. 中国电机工程学报. 2017(17)
[9]光伏逆变器直流电压扰动引起的间谐波电流解析模型[J]. 陶顺,姚黎婷,廖坤玉,肖湘宁. 电网技术. 2018(03)
[10]基于参数自适应的孤岛检测算法研究[J]. 吕广强,沙尧. 电气工程学报. 2017(05)
硕士论文
[1]微电网监控系统及其孤岛检测的研究[D]. 方彬鹏.合肥工业大学 2016
本文编号：2933173
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2933173.html
