光伏并网发电系统中孤岛检测方法研究

发布时间：2020-03-11 02:22

【摘要】：目前全世界都在研究如何攻克日益严峻的能源危机问题,电力行业的可持续发展也逐渐开始转向新能源的开发利用,其中太阳能光伏发电作为有广阔发展前景的绿色能源占有者重要地位。然而光伏并网发电技术的推广遇到的关键问题之一就是孤岛效应,本文以光伏发电为背景主要研究孤岛检测方法。孤岛检测方法目前可分为被动式检测法和主动式检测法两大类。被动式检测法通过检测公共耦合点的电压、频率、相位、谐波等参数的变化判断;主动式孤岛检测法则是通过对系统加入不同的扰动后检测公共点的各项参数指标是否超过正常工作范围来判断。基于这一检测原理本文主要对以下内容进行研究:1、介绍了目前国内外光伏市场的发展现状及特点,技术层面上的研发和创新能力仍存在局限性,但是未来的发展空间巨大,因此各个国家均出台相关的政策对光伏产业进行扶持和鼓励,所以形势仍然是喜人的。接着对整个光伏发电系统的结构和相关环节进行梳理,着重介绍逆变器的工作原理及其分类和技术要求。2、介绍了孤岛效应的概念,建立了其数学研究模型,分析了孤岛效应对电力系统造成的严重危害和后果,并介绍了孤岛检测的相关标准。总结了目前孤岛检测技术的研究现状,详细阐明了被动式和主动式孤岛检测方法的基本原理及其适用范围。针对孤岛检测的检测盲区NDZ,分析了基于四种坐标系下的孤岛检测有效性评估方法的优缺点和适用对象。3、分别给出了四种具有代表性的主动式检测方法的实现原理、检测流程图,包括AFD、AFDPF、电流幅值扰动法、SMS法。进一步通过Matlab/simulink仿真软件建立仿真模型,并设置实际系统参数,对以上方法进行有效性分析和检测盲区的验证,最后得到的仿真结果直观体现了各方法的检测时间、检测盲区及对电能质量影响的特点。4、本文改进了一种基于dq变换和正反馈原理的孤岛检测策略,加入了正反馈机制使有功电流增加,增大了逆变器与本地负载的不匹配程度,更有利于高效地检测出孤岛效应。全方面的考虑了孤岛效应发生的相关指标要求,综合评价指标很高。提取系统暂态分量有功和无功信号,通过算法使控制精度更高,对系统注入的谐波小,降低电网的谐波污染。该算法的仿真结果不受负载性质的影响,能够有效减小检测盲区,对算法进行优化加入了判定时长,有效防止系统波动造成的伪孤岛。
【图文】：

图 3.6 AFD 算法扰动电流Fig.3.6 AFD algorithm disturbance current图 3.6 是通过对逆变器施加电流扰动后检测到的波形图，显然对比可以发现图中的动电流存在一个截断时间Zt ，比电压提前达到过零点时刻，与前面分析的 AFD 算法想的预期相符合，可以在电网断开前后对逆变器输出造成试探性的扰动。-20246

图 3.6 AFD 算法扰动电流Fig.3.6 AFD algorithm disturbance current图 3.6 是通过对逆变器施加电流扰动后检测到的波形图，显然对比可以发现图中的扰动电流存在一个截断时间Zt ，比电压提前达到过零点时刻，与前面分析的 AFD 算法思想的预期相符合，可以在电网断开前后对逆变器输出造成试探性的扰动。0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 0.055 0.06 0.065-40-30-20-100102030
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615

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本文编号：2586180