基于数字锁相环的复合反孤岛方法研究

发布时间：2017-08-13 01:20

  本文关键词：基于数字锁相环的复合反孤岛方法研究

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【摘要】：随着能源问题日渐加剧,越来越多由新能源构成的分布式发电系统投入使用。孤岛效应是分布式发电系统并网运行时的一种特殊状态,孤岛发生时会对电力设备和电网的安全运行产生危害。以锁相环实现对电网电压基波分量的相位跟踪以及对孤岛效应的检测及保护是分布式发电系统并网运行时的两个关键技术问题。本文通过对孤岛效应的基本问题和一种基于加减门分频器结构的三相数字锁相环的理论分析,先对数字锁相环的PI控制部分做出改进,然后提出依托数字锁相环结构特点实现的主、被动复合孤岛检测方法。其中包括一种新型主动相位偏移检测法,一种基于Park变换的新型过/欠电压检测法,高/低频率检测法以及相位跳变检测法。该复合孤岛检测方法无检测盲区,具有较好的可靠性和检测速度,在数字锁相环的基础上实现可以提高分布式发电系统的集成度和经济性。为了实现该复合孤岛检测方法在单相分布式并网发电系统中的应用,提出了一种基于可扰动分频器的单相数字锁相环。该单相数字锁相环采用二阶广义积分器产生两相正交向量,以二阶广义积分器的中心频率自适应设计降低谐波干扰,可扰动分频器结构可以提高锁相精度并扩大锁相频率范围。最后,通过在Simulink环境下进行建模仿真验证了本文所提复合反孤岛方法和单相数字锁相环的可行性和正确性。
【关键词】：孤岛检测 数字锁相环 二阶广义积分器 Simulink 仿真
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN911.8
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 分布式电源10-11
• 1.3 孤岛检测的国内外发展现状11-12
• 1.4 本文内容安排12-14
• 第2章 孤岛效应的基本问题14-32
• 2.1 孤岛效应的发生机理及危害14-16
• 2.2 负载性质对孤岛检测的影响16-20
• 2.3 孤岛效应远程检测法20-24
• 2.4 孤岛效应本地检测法24-32
• 2.4.1 被动检测法24-26
• 2.4.2 主动检测法26-32
• 第3章 基于数字锁相环的复合孤岛检测方法32-50
• 3.1 基于分频结构的三相数字锁相环32-38
• 3.1.1 三相鉴相器原理32-34
• 3.1.2 基于分频器的压控振荡器34-35
• 3.1.3 用脉冲宽度调节代替PI控制的改进35-37
• 3.1.4 脉冲宽度调节的仿真分析37-38
• 3.2 基于数字锁相环的被动检测法38-40
• 3.2.1 基于Park变换的新型过/欠电压检测法38-39
• 3.2.2 高/低频率检测法和相位跳变检测法39-40
• 3.3 基于数字锁相环的新型主动相位偏移检测法40-43
• 3.4 基于数字锁相环的复合反孤岛算法流程43-44
• 3.5 基于二阶广义积分器的单相数字锁相环44-50
• 3.5.1 二阶广义积分器45-46
• 3.5.2 基于二阶广义积分器数字单相锁相环的实现46-50
• 第4章 系统仿真与分析50-63
• 4.1 Matlab/Simulink介绍50
• 4.2 基于SOGI的单相数字锁相环仿真分析50-54
• 4.2.1 基于SOGI的单相数字锁相环整体仿真模型50-51
• 4.2.2 鉴相器仿真模型51-53
• 4.2.3 扰动脉冲发生器仿真模型53
• 4.2.4 可扰动分频器仿真模型53-54
• 4.2.5 函数存储仿真模型54
• 4.3 基于SOGI的单相数字锁相环仿真分析54-57
• 4.4 基于数字锁相环的复合反孤岛方法仿真模型57-60
• 4.5 基于数字锁相环的复合反孤岛方法仿真分析60-63
• 第5章 总结与展望63-65
• 5.1 总结63
• 5.2 展望63-65
• 参考文献65-68
• 致谢68-69
• 攻读硕士学位期间获得的科研成果69

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本文编号：664667