光伏发电系统并网的孤岛特征及反孤岛策略的研究

发布时间：2021-10-19 12:27

　　光伏逆变器并网运行中可能发生的孤岛效应会给电力设备和电力员工带来不可估量的危害,因此相关标准规定凡是并网型的光伏发电系统中都一定要装配防孤岛的保护装置,孤岛效应特征与反孤岛策略的研究是当务之急。分析孤岛效应的发生过程及各项检测标准是研究孤岛检测策略的基本条件,研究了NDZ的表达方式从而给孤岛检测策略的性能进行评价打下基础。分析了主动移频式检测策略、Sandia频率偏移策略、滑模频率偏移策略这几种主动式反孤岛策略的基本理论、实现手段、盲区分布以及总谐波失真度,由于主动式反孤岛策略必须持续不断地给电网加入扰动量,必然降低并网逆变器输出电流的电能质量。基于此种情况,本文构建了盲区预评估机制,提出了选择性地引入主动式反孤岛策略的复合式孤岛检测策略,将持续不断地施加扰动量优化成选择性地给输出电流施加扰动量。该策略具有极小的NDZ,在某些负载情况下可以实现无盲区检测,同时能极大地改善因谐波带来的电能质量差的问题。由于被动式检测策略无谐波污染的优势明显大于主动式检测策略,本文提出一种结合粒子群算法与BPNN的人工智能孤岛识别策略,实现无NDZ、无谐波污染的孤岛检测。采用公共耦合点PCC处的电压、并网... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
        1.1.1 课题的研究背景
        1.1.2 课题的研究意义
    1.2 国内外反孤岛策略的研究现状
    1.3 本文主要研究工作
第2章 并网逆变器的孤岛特征与孤岛检测的理论基础
    2.1 孤岛效应的特征
        2.1.1 发生孤岛效应的拓扑分析
        2.1.2 孤岛效应的功率匹配问题
    2.2 孤岛检测技术及检测标准
    2.3 反孤岛策略的分类
        2.3.1 电网侧的远程通信法
        2.3.2 本地侧被动式孤岛检测策略
        2.3.3 本地侧主动式孤岛检测策略
    2.4 NDZ的描述方法
        2.4.1 功率失配坐标描述法
        2.4.2 负载特性参数Q_f×f_(res)坐标描述法
        2.4.3 类负载特性参数Q_(f0)×C_(norm)坐标描述法
    2.5 本章小结
第3章 主流的主动式反孤岛策略的性能分析
    3.1 引言
    3.2 基于AFD策略和SFS策略的对比分析
        3.2.1 NDZ范围的对比
        3.2.2 实验仿真与结果
        3.2.3 电能质量的对比分析
    3.3 基于AFD策略和SMS策略的对比分析
        3.3.1 NDZ范围的对比
        3.3.2 电能质量的对比分析
        3.3.3 实验仿真与结果
    3.4 本章小结
第4章 结合盲区预评估机制的复合式反孤岛策略
    4.1 引言
    4.2 复合式反孤岛策略的模型
        4.2.1 复合式反孤岛策略的流程
        4.2.2 盲区预评估机制的构建
    4.3 性能分析
        4.3.1 盲区分析
        4.3.2 输出电能的谐波分析
    4.4 实验仿真
        4.4.1 仿真参数
        4.4.2 仿真案例
    4.5 本章小结
第5章 结合PSO与BP神经网络的智能孤岛识别策略
    5.1 引言
    5.2 PSO-BPNN孤岛识别策略的模型
        5.2.1 BPNN孤岛识别策略的流程
        5.2.2 BPNN智能识别孤岛效应
        5.2.3 引入PSO优化BPNN的训练
        5.2.4 实现PSO-BPNN的在线识别
    5.3 实验仿真与结果分析
        5.3.1 仿真建模
        5.3.2 仿真结果与分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种改进的正反馈主动频移式孤岛检测方法[J]. 付光杰,吕金淼.  自动化与仪器仪表. 2017(05)
[2]2016全球可再生能源发展研究报告分析[J].   电源世界. 2016(06)
[3]主动移频法孤岛检测盲区的产生机理及应对策略[J]. 谢东,张兴,曹仁贤.  太阳能学报. 2016(01)
[4]分布式并网发电系统孤岛检测方法综述[J]. 党克,杨富磊,宫译淳,严干贵.  电力电子技术. 2016(01)
[5]孤岛检测方法的研究现状与展望综述[J]. 杨新华,孙艳军,谢兴峰,委晓翠.  自动化与仪器仪表. 2015(06)
[6]微电网的被动式孤岛检测方法综述[J]. 席攀,王致杰,袁建华,何大清,刘娇娇.  电气自动化. 2015(03)
[7]光伏防孤岛保护检测标准及试验影响因素分析[J]. 吴盛军,徐青山,袁晓冬,李强,柳丹.  电网技术. 2015(04)
[8]基于改进粒子群算法的小波神经网络在变压器故障诊断中的应用[J]. 程声烽,程小华,杨露.  电力系统保护与控制. 2014(19)
[9]基于DSP的智能光伏并网逆变器控制电路设计[J]. 蒋晓明,赵基建,刘晓光,曾德志.  电力电子技术. 2014(03)
[10]基于小波变换与神经网络的孤岛检测技术[J]. 谢东,张兴,曹仁贤.  中国电机工程学报. 2014(04)

博士论文
[1]基于小波包变换的光伏并网逆变器孤岛检测方法研究[D]. DO THANH HIEU（杜成孝）.合肥工业大学 2016
[2]中国新能源发展研究[D]. 张海龙.吉林大学 2014

硕士论文
[1]分布式发电并网系统的孤岛检测方法及其实验研究[D]. 张振杰.江苏大学 2017
[2]太阳能光伏发电系统中关键控制问题的研究[D]. 李东山.河南科技大学 2017
[3]逆变并网型光伏系统的孤岛检测方法研究[D]. 高蕾.东南大学 2016



本文编号：3444872