光伏发电系统低电压穿越技术研究

发布时间：2017-09-08 10:03

  本文关键词：光伏发电系统低电压穿越技术研究

  更多相关文章： 两级式光伏发电系统 低电压穿越 耗能电阻 恒功率 分相无功补偿

【摘要】：随着光伏装机容量的逐年增长,光伏发电系统低电压脱网对电网造成的影响日益明显,现行国家标准对光伏发电系统的低电压穿越能力做了详细规定,改造光伏发电系统使其具备低电压穿越能力已刻不容缓。本文首先建立两级式光伏发电系统模型,实现了最大功率跟踪以及单位功率因数并网;针对电压对称跌落时交流侧过流和直流缓冲电容电压升高的问题,本文提出基于容量冗余的无功分配控制方法,并给出适用于两级式光伏发电系统的耗能电阻设计原则,通过仿真验证该控制方法对交流侧过流和直流侧电压升高的抑制作用,并且可输出无功功率;通过接入某实际电网的仿真分析,探究了使用该控制方法的光伏发电系统无功功率输出极限,仿真数据表明该控制方法对光伏发电系统对称电压跌落时的低电压穿越能力提升明显。然后,本文分析了电压不对称跌落时,光伏发电系统直流缓冲电容电压出现二倍频波动以及交流侧出现负序电流的原因,提出基于恒功率的正负序独立解耦控制方法,并阐述该控制方法与基于电网电压定向双环控制策略对输出功率控制的本质区别,通过仿真验证了该控制方法可以抑制交流侧负序电流或者平抑直流侧电压波动,能保证电压跌落期间不出现过流现象。针对电压不对称跌落时光伏发电系统不适合输出无功功率,本文采用分相无功补偿装置在并网点处输出无功功率,改善电压三相不平衡度,提升了光伏发电系统电压不对称跌落时的低电压穿越能力。
【关键词】：两级式光伏发电系统 低电压穿越 耗能电阻 恒功率 分相无功补偿
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 我国光伏发电概况8-9
• 1.2 本课题研究意义9-10
• 1.3 现行光伏并网标准10-12
• 1.4 低电压穿越技术研究现状12-14
• 1.5 本文主要研究内容14-16
• 2 两级式光伏发电系统建模分析16-29
• 2.1 光伏电池数学模型16-17
• 2.2 光伏发电系统的MPPT控制17-20
• 2.3 光伏发电系统的并网控制20-24
• 2.4 基于MATLAB/SIMULINK的仿真分析24-27
• 2.5 本章小结27-29
• 3 使用耗能电阻的无功分配低电压穿越技术29-40
• 3.1 使用耗能电阻的无功分配低电压穿越技术机理分析29-32
• 3.2 设计方案合理性检验32-37
• 3.3 改进控制策略的低电压穿越能力分析37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 4 逆变器不对称运行条件下控制机理分析40-51
• 4.1 电压不对称跌落对逆变器的影响分析40-44
• 4.2 基于三相坐标系的控制44-48
• 4.3 基于两相坐标系的控制48-50
• 4.4 本章小结50-51
• 5 基于恒功率正负序独立解耦的低电压穿越技术51-70
• 5.1 光伏电池恒功率输出控制51-52
• 5.2 逆变器正负序独立解耦控制52-61
• 5.3 控制方法有效性验证61-67
• 5.4 基于分相无功补偿装置的低电压穿越分析67-69
• 5.5 本章小结69-70
• 6 总结与展望70-72
• 6.1 全文工作总结70-71
• 6.2 后续研究展望71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-77
• 附录1 攻读硕士学位期间参与的科研项目77

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本文编号：813366