考虑负序控制和无功支撑的光伏并网系统小干扰稳定性研究

发布时间：2020-06-09 17:53

【摘要】：弱电网下,光伏电站并网点电压容易出现波动,电网电压不平衡情形普遍存在。不平衡电网电压下,逆变器采用负序控制策略抑制输出功率波动或并网电流中负序分量。此外,为稳定并网点电压,光伏电站需具备一定的无功支撑能力。负序控制和无功支撑都是保证光伏并网系统可靠运行的重要控制策略,但在弱电网下相应功能也会影响系统的稳定性。为此,本文从小干扰稳定性的角度,分析负序控制和无功支撑对系统稳定性的影响,主要工作内容如下:(一)考虑负序控制时系统振荡风险研究。采用广义阻抗法建立了考虑负序控制的光伏逆变器广义阻抗模型和电网广义阻抗,揭示了弱电网下考虑负序控制的光伏并网系统失稳机理,分析了负序控制中准谐振系数对系统稳定性的影响,指出谐振系数越大,系统稳定性越差。为改善系统稳定性,从改善光伏逆变器阻抗相角出发,提出了一种基于电压前馈的附加相位补偿方法,并提出了附加相位补偿环节参数设计方法,所提方法可以有效改善在补偿角频率处的相角,提高系统的稳定裕度,降低弱电网下光伏并网系统的振荡风险。基于MATLAB/Simulink仿真验证了理论分析的正确性。(二)光伏逆变器和SVG提供无功支撑时系统振荡风险研究。首先在MATLAB/Simulink中分别搭建单光伏接入无穷大电网系统模型,以及考虑SVG接入的光伏并网系统模型,然后通过软件线性化工具得到系统线性化模型;在此基础上,通过特征值分析法研究不同电网强度下,光伏逆变器和采用不同控制策略的SVG提供无功功率支撑的系统振荡风险。最后,基于MATLAB/Simulink仿真验证了理论分析的正确性。
【图文】：

斯特判据）判定系统的稳定性。逡逑阻抗分析法最初是运用在直流系统研宄中，随后慢慢应用到三相交流系统稳逡逑定性分析中，用于研宄变流器与交流电网交互影响［３Ｗ４］。如图１－１所示，阻抗分逡逑析法从端口特性出发，将并网系统一般划分为两个子系统，，一个是变流器侧子系逡逑统，另一个是电网侧子系统或负载子系统。电压源型变流器子系统可用戴维南定逡逑４逡逑

本文光伏并网系统的频域数学模型，主要包含ＬＣ滤波、锁相环、电流内环、逡逑电压／功率外环、网络动态几部分，模型中变量均建立在控制器ｄｑ坐标系中。逡逑（１）逦ＬＣ滤波器模型逡逑—邋ＬｆＩｄ＝Ｕｓｄ－Ｕｄ邋＋邋ｃｏＬｆＩｑ逡逑0｝0逡逑（２．１）逡逑ｊ－Ｌｆｌｑ＝Ｕｓｑ－Ｕｑ－ｃｏＬｆＩｄ逡逑１＾０逡逑—ＣｆＵ＾ｌｄ－ｌｄ＾（0ＣｆＵＨ逡逑，０邋（２．２）逡逑７７邋ｃ／＾邋＝邋＾邋￣邋７＾°＂０）０ｆｕｄ逡逑式（２．１）－（２．２）中％为额定电网角频率，似为锁相环测量角频率。逡逑（２）锁相环模型逡逑＼0ｐｌｌ邋＝邋ＨｐＵ｛ｓ）Ｕｑ逡逑
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM712

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本文编号：2705041