光伏并网低电压穿越二次谐波抑制技术研究
发布时间：2021-10-25 06:53
随着光伏并网渗透率的升高,故障时直接切除光伏并网设备的办法,已经变得不再适用。因此提高光伏并网系统对电网故障的响应能力,成为光伏发电技术发展的迫切需要。在这种背景下低电压穿越技术受到国内外科研工作者的广泛关注（Low Voltage Ride-Through）。电力系统大部分电压跌落故障为不平衡电压跌落故障,当不平衡电压跌落故障发生时,并网运行的光伏逆变器输出功率会出现二次谐波,谐波注入会增加线损,影响谐波敏感设备,影响电力系统稳定运行。针对电压不平衡情况下并网光伏逆变器低电压穿越时输出功率二次谐波问题进行如下三方面研究。（1）针对光伏并网逆变器二次谐波抑制问题,提出了一种可根据不同电压跌落程度调整谐波抑制目标的低电压穿越控制策略。本策略可以在电压跌落程度低时抑制有功功率二次谐波,在电压跌落程度高时抑制无功功率二次谐波,保证不同电压跌落程度下二次谐波的抑制效果。MATLAB仿真验证该控制策略在不同电压跌落程度下的谐波抑制效果。（2）针对谐波抑制目标切换时出现负序分量突变导致的高次谐波引入问题,提出一种可柔性切换谐波抑制目标的光伏低电压穿越二次谐波抑制策略,切换时通过对二次谐波指令值进行...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光伏并网逆变器结构图
济南大学硕士学位论文15无功电流输出还要受到逆变器最大输出电流的影响，为保证逆变器寿命，防止其流过太大电流，通常上将逆变器输出额定电流的1.2倍定其输出最大电流maxI，因此无功电流限制表达式为22qmaxdiIi(2.15)由式(2.16)知，在电压跌落到1k前，并网逆变器仅向电网注入有功，但此时并网点电压也存在不平衡，需抑制有功二次谐波，通过式(2.11-2.12)所述抑制有功二次谐波的控制策略。电压跌落超过1k以后，逆变器开始向电网输送无功功率，此时有功功率已经大幅度下降，其所含谐波对电网的影响大幅度减小，因此切换至式(2.14-2.15)所述消除无功功率二倍频谐波的控制策略。保证逆变器可以在电压降低时向电网输送稳定、优质的无功以支撑电压。依据式(2.8)、(2.11-2.15)本文提出一种电流功率双反馈控制方法，控制策略结构图如图2.2所示。图2.2双前馈解耦的双环控制结构图
光伏并网低电压穿越二次谐波抑制技术研究162.3仿真验证2.3.1仿真模型为了验证本文所述低电压穿越策略，用matlab搭建光伏逆变器单相电压跌落故障模型。其中三相交流发电机采用Three-PhaseSource模型，输出电压为10.5kV，频率为50Hz，PV运行方式，输出功率为10MW；负载采用Three-PhaseParallelRLCLoad，负载额定电压为10.5kV，额定工作频率为50Hz，负载有功功率P为5MW，感性无功功率QL为5MW。Three-PhaseFault故障发生器用于模拟单相电压跌落故障，故障时间为0.2s到0.4s。仿真模型如图2.3所示。图2.3光伏并网系统单相电压跌落故障仿真模型其中CONTRAL1内为并网逆变器，并网逆变器具体仿真模型为
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自适应遗传算法优化非对准误差补偿算法[J]. 杨宗林,陈晓勇,熊继军,张晓明,洪应平. 中北大学学报(自然科学版). 2020(04)
[2]多核服务器边缘计算系统中任务卸载调度和功率分配的研究[J]. 凌雪延,王鸿,宋荣方. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2020(02)
[3]改进遗传算法求解同类并行机优化调度问题[J]. 柳丹丹,龚祝平,邱磊. 机械设计与制造. 2020(04)
[4]多分布式电源并网AVC协同控制仿真模型[J]. 李小腾,王峰,彭红英,李俊,滕云. 可再生能源. 2018(12)
[5]风电功率波动平抑下的MPC双储能控制策略研究[J]. 孙玉树,张国伟,唐西胜,贾东强,曹志煌. 电工技术学报. 2019(03)
[6]用于光伏并网逆变器LCL滤波器的优化设计[J]. 周圆,任一彪. 电工技术. 2018(22)
[7]基于LCL滤波器的三相并网光伏逆变器的控制策略[J]. 魏欣,孙玥. 科技通报. 2018(09)
[8]考虑电压故障类型的光伏逆变器低电压穿越控制策略[J]. 欧阳森,马文杰. 电力自动化设备. 2018(09)
[9]基于混沌-RBF神经网络的光伏发电功率超短期预测模型[J]. 王育飞,付玉超,孙路,薛花. 电网技术. 2018(04)
[10]两级式三相并网逆变器LVRT控制策略研究[J]. 张哲,张磊,王波,周洪伟. 电力电子技术. 2017(12)
博士论文
[1]逆变型分布式电源故障建模与配电网保护[D]. 司新跃.山东大学 2016
[2]光伏发电并网系统的相关技术研究[D]. 赵杰.天津大学 2012
[3]三相三电平光伏并网发电系统中若干关键技术的研究[D]. 杨滔.浙江大学 2012
硕士论文
[1]光伏发电系统中无功电压控制问题的研究[D]. 张瑜.辽宁工业大学 2018
[2]大功率光伏逆变器并网及低电压穿越技术研究[D]. 刘劲东.北方工业大学 2014
本文编号：3456874
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光伏并网逆变器结构图
济南大学硕士学位论文15无功电流输出还要受到逆变器最大输出电流的影响，为保证逆变器寿命，防止其流过太大电流，通常上将逆变器输出额定电流的1.2倍定其输出最大电流maxI，因此无功电流限制表达式为22qmaxdiIi(2.15)由式(2.16)知，在电压跌落到1k前，并网逆变器仅向电网注入有功，但此时并网点电压也存在不平衡，需抑制有功二次谐波，通过式(2.11-2.12)所述抑制有功二次谐波的控制策略。电压跌落超过1k以后，逆变器开始向电网输送无功功率，此时有功功率已经大幅度下降，其所含谐波对电网的影响大幅度减小，因此切换至式(2.14-2.15)所述消除无功功率二倍频谐波的控制策略。保证逆变器可以在电压降低时向电网输送稳定、优质的无功以支撑电压。依据式(2.8)、(2.11-2.15)本文提出一种电流功率双反馈控制方法，控制策略结构图如图2.2所示。图2.2双前馈解耦的双环控制结构图
光伏并网低电压穿越二次谐波抑制技术研究162.3仿真验证2.3.1仿真模型为了验证本文所述低电压穿越策略，用matlab搭建光伏逆变器单相电压跌落故障模型。其中三相交流发电机采用Three-PhaseSource模型，输出电压为10.5kV，频率为50Hz，PV运行方式，输出功率为10MW；负载采用Three-PhaseParallelRLCLoad，负载额定电压为10.5kV，额定工作频率为50Hz，负载有功功率P为5MW，感性无功功率QL为5MW。Three-PhaseFault故障发生器用于模拟单相电压跌落故障，故障时间为0.2s到0.4s。仿真模型如图2.3所示。图2.3光伏并网系统单相电压跌落故障仿真模型其中CONTRAL1内为并网逆变器，并网逆变器具体仿真模型为
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自适应遗传算法优化非对准误差补偿算法[J]. 杨宗林,陈晓勇,熊继军,张晓明,洪应平. 中北大学学报(自然科学版). 2020(04)
[2]多核服务器边缘计算系统中任务卸载调度和功率分配的研究[J]. 凌雪延,王鸿,宋荣方. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2020(02)
[3]改进遗传算法求解同类并行机优化调度问题[J]. 柳丹丹,龚祝平,邱磊. 机械设计与制造. 2020(04)
[4]多分布式电源并网AVC协同控制仿真模型[J]. 李小腾,王峰,彭红英,李俊,滕云. 可再生能源. 2018(12)
[5]风电功率波动平抑下的MPC双储能控制策略研究[J]. 孙玉树,张国伟,唐西胜,贾东强,曹志煌. 电工技术学报. 2019(03)
[6]用于光伏并网逆变器LCL滤波器的优化设计[J]. 周圆,任一彪. 电工技术. 2018(22)
[7]基于LCL滤波器的三相并网光伏逆变器的控制策略[J]. 魏欣,孙玥. 科技通报. 2018(09)
[8]考虑电压故障类型的光伏逆变器低电压穿越控制策略[J]. 欧阳森,马文杰. 电力自动化设备. 2018(09)
[9]基于混沌-RBF神经网络的光伏发电功率超短期预测模型[J]. 王育飞,付玉超,孙路,薛花. 电网技术. 2018(04)
[10]两级式三相并网逆变器LVRT控制策略研究[J]. 张哲,张磊,王波,周洪伟. 电力电子技术. 2017(12)
博士论文
[1]逆变型分布式电源故障建模与配电网保护[D]. 司新跃.山东大学 2016
[2]光伏发电并网系统的相关技术研究[D]. 赵杰.天津大学 2012
[3]三相三电平光伏并网发电系统中若干关键技术的研究[D]. 杨滔.浙江大学 2012
硕士论文
[1]光伏发电系统中无功电压控制问题的研究[D]. 张瑜.辽宁工业大学 2018
[2]大功率光伏逆变器并网及低电压穿越技术研究[D]. 刘劲东.北方工业大学 2014
本文编号：3456874
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