光伏并网系统低电压穿越与孤岛检测技术研究

发布时间：2023-05-19 04:30

　　随着社会经济的发展,传统化石能源的不断减少与人们对能源需求的矛盾日益突出,为了缓解这个矛盾,清洁能源的开发和使用逐渐成为人们研究的热点,光伏发电就是其中之一。近年来,光伏发电以其发电过程简单、取之不尽,用之不竭等优点得到了迅速发展,随着光伏渗透率的不断提高,光伏并网对电网产生的影响已不容忽视。本文主要对光伏并网系统中的低电压穿越(LVRT)技术与孤岛检测技术进行研究,以提高系统运行的可靠性和安全性。本文主要研究内容如下:1.光伏发电系统建模及并网控制策略研究。分析了光伏电池的工作机理和常见最大功率跟踪控制方法。从光伏发电系统的拓扑结构入手,分别在abc、αβ和dq坐标系下建立了光伏逆变器的数学模型。研究了基于电网电压定向的矢量控制策略,并对其电压外环、电流内环控制参数进行设计。2.搭建光伏并网发电系统仿真模型。在MATLAB/simulink软件中搭建了两级式光伏并网发电系统的仿真模型,前级采用扰动观察法,后级采用电压定向矢量控制策略。仿真结果表明,该模型满足并网技术要求,为下一步研究的开展奠定了基础。3.低电压穿越控制策略研究。通过分析电网电压跌落对光伏并网系统的影响,设计了一种基于...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景与意义
    1.2 光伏并网系统的低电压穿越技术
        1.2.1 低电压穿越技术要求
        1.2.2 低电压穿越技术的研究现状
    1.3 光伏并网系统的孤岛检测技术
        1.3.1 孤岛效应及其危害
        1.3.2 孤岛检测技术的研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第二章 光伏发电系统建模及其并网控制
    2.1 光伏电池建模分析
        2.1.1 光伏电池的数学模型
        2.1.2 光伏电池的输出特性
    2.2 光伏系统最大功率点跟踪控制
    2.3 三相光伏并网逆变器的控制
        2.3.1 两级式光伏并网系统的拓扑结构
        2.3.2 光伏并网逆变器的数学模型
        2.3.3 光伏并网逆变器的控制策略
        2.3.4 电压电流双闭环控制参数设计
    2.4 光伏并网发电系统仿真分析
    2.5 本章小结
第三章 光伏并网系统低电压穿越控制研究
    3.1 电网电压跌落类型及影响
        3.1.1 电压跌落类型
        3.1.2 电网电压跌落对光伏并网系统的影响
    3.2 电压跌落检测方法
        3.2.1 峰值电压法
        3.2.2 均方根值法
        3.2.3 基于dq锁相环的电压跌落检测法仿真分析
    3.3 基于直流侧CROWBAR电路与逆变器无功补偿的低电压穿越控制策略
        3.3.1 LVRT期间直流侧电压稳定控制
        3.3.2 LVRT期间逆变器无功分配控制策略
    3.4 仿真验证及分析
        3.4.1 电网电压平衡跌落时采用传统电压定向矢量控制策略的仿真结果
        3.4.2 电网电压平衡跌落时采用本文所提LVRT控制策略后的仿真结果
    3.5 本章小结
第四章 光伏并网系统的孤岛检测技术
    4.1 孤岛效应发生的机理
    4.2 孤岛检测标准与负载品质因数
        4.2.1 孤岛检测标准
        4.2.2 孤岛测试电路中负载品质因数的选取
    4.3 孤岛检测方法分析
        4.3.1 基于通信的外部孤岛检测技术
        4.3.2 基于并网逆变器的被动孤岛检测技术
        4.3.3 基于并网逆变器的主动孤岛检测技术
    4.4 孤岛检测方案的有效性评估
        4.4.1 孤岛检测盲区描述方法
        4.4.2 主动孤岛检测法的盲区分析
    4.5 本章小结
第五章 一种新型低畸变主动孤岛检测方法
    5.1 传统AFD法原理
    5.2 AFD法盲区分析
    5.3 新型低畸变孤岛检测法
        5.3.1 新型低畸变法原理
        5.3.2 新型低畸变法流程图
    5.4 仿真验证及分析
        5.4.1 仿真参数设置
        5.4.2 仿真结果
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
在读期间公开发表的论文及参与的课题
致谢



本文编号：3819659