光伏发电系统控制与孤岛检测技术

发布时间：2020-06-03 00:04

【摘要】：当前我国社会工业化进程加快,能源需求愈发紧迫。在国家能源革命政策的推动下,新能源发电系统作为一种清洁高效、可持续利用的分布式系统,数量日益增加,规模不断扩大,电网渗透率升高。关于新能源发电系统的研究涉及并网技术、孤岛检测技术等方面,其中孤岛问题是人们关注的焦点之一。孤岛效应对电力系统、用电设备以及维修人员会造成一定的危害,因此专家学者们对孤岛检测及其保护技术展开了大量的研究。本文主要以光伏并网系统为研究对象,工作内容如下:(1)分析光伏系统的特点,总结了光伏系统并网需要研究的三个重要问题,即MPPT优化控制问题、并网控制问题以及孤岛效应的检测问题。(2)总结进行MPPT控制常用方法的优点和不足,设计了一种自适应变步长的电导增量法,提高了光伏并网系统MPPT控制的动态响应速度和控制精度。深入研究三相并网系统的控制原理,将静止三相坐标系下的逆变器状态方程转化为dq同步坐标系下的状态方程,采用PI控制器实现有功和无功控制,达到并网要求。(3)研究了一种采用蓄电池和超级电容配合的混合储能方案。蓄电池采用滞环电流充放电控制策略,并采用单电流环控制,该控制策略抑制滤波后功率的波动情况,延长了蓄电池的使用寿命,超级电容提供不平衡功率的高频部分,并且维持直流母线电压的稳定。在超级电容Buck/Boost双向变换器的控制环节中,引入负载变化和输入电压变化实现对直流母线电压稳、准、快的控制。(4)总结常用孤岛检测方法,在分析有功电流扰动法中的恒值有功电流扰动法和周期性有功电流扰动法的基础上,研究了一种自适应的有功电流扰动方案,该方案克服了传统方法存在检测盲区、输出功率波动大的缺陷。(5)搭建光伏发电的MATLAB/SIMULINK仿真平台,对设计方案进行了系统并网以及孤岛检测的仿真,对实验结果进行了分析。
【图文】：

图 2-1 分布式光伏系统拓扑图知，光伏并网发电系统包括光伏阵列、DC/DC 变换器和 DC带有储能系统的光伏并网系统还配备蓄电池和超级电容。图 下，光伏阵列的电流电压特性和功率电压特性，由图可知，近恒值，在开路电压附近，电流急速减小，，因此是其输出电的。此外，存在最大功率对应的最大功率电压，若使光伏电功率电压点附近，可保证光伏出力的最大化，即最大功率跟

图 2-1 分布式光伏系统拓扑图，光伏并网发电系统包括光伏阵列、DC/DC 变换器和 D有储能系统的光伏并网系统还配备蓄电池和超级电容。图，光伏阵列的电流电压特性和功率电压特性，由图可知，恒值，在开路电压附近，电流急速减小，因此是其输出。此外，存在最大功率对应的最大功率电压，若使光伏率电压点附近，可保证光伏出力的最大化，即最大功率跟
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM615

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本文编号：2693972