大型光伏电站逆变器并网谐波抑制方法研究

发布时间：2021-02-16 06:18

　　随着传统化石能源的紧缺及其对环境污染的日益加剧,提高清洁型可再生能源在国民生产中的比重迫在眉睫。太阳能作为新能源的一种主要形式,正向规模化与大型化发展。大型光伏电站是大范围、集中利用太阳能的重要形式,也是实现能源优化配置的有效途径。但是大型光伏电站通常建立在光照资源丰富且距离负荷中心较远的地区,长距离的输电线路导致电网电压波动越限、并网电能质量低等一系列问题,限制了其发展与应用。所以,大型光伏电站并网关键技术问题的研究就变得极为重要,成为当前研究热点。本文首先以大型光伏电站作为研究对象,建立大型光伏电站多逆变器并网运行时的闭环模型,在此基础上,分析大型光伏电站并网时的谐波产生机理,针对其并网过程中存在的谐波,分别运用电网电压前馈与传统并联谐振谐波补偿控制策略进行抑制,以改善并网电流质量。最后搭建MATLAB/simulink仿真模型验证了这两种方法的有效性。其次,针对电网电压前馈控制不能有效抑制指令信号中谐波成分对并网电流的影响,以及传统并联谐振谐波补偿控制策略不能实现较好的跟踪基频处指令信号、抑制特定的3、5、7次谐波的缺点。本文提出了复合比例谐振控制策略,给出其控制器参数的详细设计... 

【文章来源】：河南理工大学河南省

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 引言
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 并网光伏电站谐波产生及危害
        1.2.1 并网光伏电站谐波产生
        1.2.2 并网光伏电站输出谐波危害
    1.3 谐波抑制国内外研究现状
        1.3.1 谐波抑制国内研究现状
        1.3.2 谐波抑制国外研究现状
    1.4 本文的主要研究内容
2 大型光伏电站并网系统概述与建模
    2.1 光伏并网系统拓扑结构及特点
    2.2 大型光伏电站等效建模
        2.2.1 光伏阵列电路模型
        2.2.2 三相光伏并网逆变器建模
        2.2.3 输电网络建模
        2.2.4 大型光伏电站的等效电路模型
    2.3 三相LCL滤波器参数设计
    2.4 并网逆变器控制系统
    2.5 本章小结
3 光伏电站并网逆变器谐波抑制机理分析
    3.1 SPWM调制模式下的输出谐波特性
    3.2 光伏电站并网电流谐波抑制机理分析
        3.2.1 光伏电站高次谐波来源及其抑制机理
        3.2.2 光伏电站低次谐波来源及其抑制机理
    3.3 并网逆变器谐波抑制机理分析
    3.4 本章小结
4 基于准比例谐振的并网逆变器控制技术
    4.1 基于比例谐振控制的逆变器并网控制技术
        4.1.1 比例谐振控制简介
        4.1.2 比例谐振控制的扩展与不足
    4.2 准比例谐振控制器的提出及其参数设计
        4.2.1 准比例谐振控制器的提出
        4.2.2 准比例谐振控制器参数设计
        4.2.3 逆变器准比例谐振控制器的设计
    4.3 本章小节
5 多逆变器并网谐波抑制方法研究
    5.1 并网逆变器低次谐波抑制方法研究
        5.1.1 电网电压前馈谐波抑制方法
        5.1.2 传统谐波补偿控制方法
        5.1.3 基于复合比例谐振的谐波补偿控制方法
        5.1.4 复合比例谐振与传统谐波补偿控制方法对比分析
    5.2 仿真结果分析
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]光伏电站多逆变器并网系统输出谐波研究[J]. 张战彬,翟红霞,徐华博,赵辉,赵丽霞.  电力系统保护与控制. 2016(14)
[2]光伏规模化并网的电能质量复合控制策略研究[J]. 黄冬冬,吴在军,窦晓波,莫熙,赵波.  电力系统保护与控制. 2015(03)
[3]分布式电源并网逆变器谐波抑制方法[J]. 韩莹,陈维荣,李奇,刘志祥.  电力系统及其自动化学报. 2014(09)
[4]大型光伏电站动态建模及谐波特性分析[J]. 谢宁,罗安,陈燕东,马伏军,徐欣慰,吕志鹏,帅智康.  中国电机工程学报. 2013(36)
[5]电能质量与供电可靠性关系分析[J]. 陈晟.  高压电器. 2013(12)
[6]大型光伏电站与电网谐波交互影响[J]. 谢宁,罗安,马伏军,徐欣慰,吕志鹏,帅智康.  中国电机工程学报. 2013(34)
[7]基于多谐振控制器和电容电流反馈有源阻尼的PWM变换器电流环参数解耦设计[J]. 吕永灿,林桦,杨化承,罗咏.  中国电机工程学报. 2013(27)
[8]大型光伏电站并网特性及其低碳运行与控制技术[J]. 艾欣,韩晓男,孙英云.  电网技术. 2013(01)
[9]逆变器侧电流反馈的LCL并网逆变器电网电压前馈控制策略[J]. 吴云亚,谢少军,阚加荣,过亮.  中国电机工程学报. 2013(06)
[10]一种复合式重复控制在并联型有源电力滤波器设计中的应用[J]. 刘飞,宫金武,彭光强,王盼,查晓明.  电工技术学报. 2012(12)

博士论文
[1]大型光伏电站逆变器并网控制策略及稳定性分析[D]. 杨明.重庆大学 2014
[2]并联有源电力滤波器工程应用关键技术的研究[D]. 鞠建永.浙江大学 2009
[3]PWM整流器及其控制策略的研究[D]. 张兴.合肥工业大学 2003

硕士论文
[1]大型并网光伏电站主动谐波抑制方法研究[D]. 熊超.沈阳工业大学 2017
[2]采用DSP2812控制的逆变电源并联技术研究[D]. 丁磊.哈尔滨理工大学 2015
[3]大型光伏并网系统谐振现象分析[D]. 张密.重庆大学 2014
[4]基于准比例谐振控制的光伏并网逆变器的研制[D]. 曾晓生.华南理工大学 2012
[5]大规模光伏电站建模及外特性研究[D]. 王旭阳.北京交通大学 2012
[6]基于准PR控制的并网逆变器的研究[D]. 金园园.浙江大学 2008
[7]基于DSP的正弦波逆变电源研究[D]. 林浩.上海交通大学 2008
[8]SPWM逆变供电下感应电机谐波分析及仿真[D]. 魏华雄.哈尔滨理工大学 2004
[9]一种“中点控制+窄脉冲消除+死区补偿”的三电平PWM控制算法[D]. 金舜.西安理工大学 2003



本文编号：3036322