光伏并网的主动式移频孤岛检测法仿真研究

发布时间：2020-04-02 13:32

【摘要】：分布式光伏系统并网时容易出现孤岛运行,不仅损害电网和电力设备,还危及运行人员安全。如何快速、准确地检测出孤岛对电网的安全运行十分关键。本文在对主动频率偏移法(AFD)和正反馈主动频率偏移法(AFDPF)两种主动式移频孤岛检测方法进行详细分析的基础上,提出了一种改进的低谐波AFDPF孤岛检测方法,并以单相分布式光伏系统的并网模型为仿真对象对新方法进行了研究。主要的工作有:(1)深入分析了孤岛检测盲区(NDZ)这一评估检测方法效果的描述方法,并在Matlab/Simulink仿真软件中搭建了单相分布式光伏发电系统的并网模型,对其模块参数进行调试,使逆变器输出电流很好地跟踪电网电压。同时,在Qf0×Cnorm坐标系下,描述了主动式移频法存在的孤岛检测盲区,得到了扰动参数和NDZ分布的关系,仿真分析了 AFDPF法扰动参数与孤岛检测时间、逆变器电流总谐波失真度(THD)之间的关系,得出该法的无盲区检测条件。(2)针对传统的AFDPF法存在频率处于异常波动与正常波动时斩波因子和频率正反馈系数取值相同且恒定不变的问题,提出了一种带符号函数的低谐波正反馈主动频率偏移算法,建立了分布式单相光伏发电系统的孤岛检测仿真模型,并对该算法进行了仿真验证,同时对不同性质的负载进行了仿真。结果表明,与AFDPF法相比,该方法加速了公共点电压频率偏离设定阈值的速度,孤岛检测时间缩短了 0.0603s,逆变器输出电流的THD减小了 0.47%,并且孤岛检测效果不受负载性质的影响。(3)针对多逆变器并网孤岛运行时存在逆变器相互影响使孤岛检测效果降低的问题,对主动式移频法在多逆变器并网中的应用问题进行了分析。利用本文提出的改进主动式移频法,在逆变器扰动相同和扰动不同两种情况下,双逆变器均使用新孤岛检测方法时,对分布式光伏系统并网孤岛运行进行了仿真。结果表明,本文提出的新方法检测效果良好,适用于多逆变器并网下所有Qf02.5的负载。
【图文】：

技术路线图,技术路线,孤岛

提出一种改进的低谐波 AFDPF 检测法，并对其在分布式单相光伏并网系统检测中进行仿真研究，验证所提方法的正确性。主要研究内容如下：(1) 详细分析 AFD 法与 AFDPF 法的原理，建立分布式单相光伏并网系统中变器孤岛检测的模型，并对负载特性进行分析与验证。(2) 分析在 Qf0 Cnorm坐标系下 AFD 法和 AFDPF 法的孤岛检测盲区分布，FDPF 法引入扰动的参数进行分析，并得出其变化对电网谐波以及孤岛检测的影响。(3) 通过以上分析，提出一种改进的 AFDPF 法，，并对其负载特性、孤岛检间、谐波进行仿真，并与传统 AFDPF 法相比较。(4) 分析主动式移频法在多逆变器并网下的检测效果，并建立双逆变器并网，在最容易和最不易检测的两种情况下，验证改进的 AFDPF 方法是否适用变器并网。本论文研究技术路线如图 1.3 所示。深入分析 AFD 法和 AFDPF 法建立单相分布式光伏单逆变器并网模型

孤岛,检测原理

第二章孤岛检测原理及方法第二章孤岛检测原理及方法2.1 并网逆变器孤岛检测原理孤岛检测主要是检测电网和逆变器的公共点 PCC(Point of CommonCoupling)电压和频率是否在设定频率的变化范围，基本原理如图 2.1 所示。光伏发电系统在公共点 PCC 接入公共电网，与电网一起给并联 RLC 负载供电。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM615

【参考文献】