光伏三相并网逆变器孤岛检测技术研究

【摘要】：现在使用的能源中,不可再生能源所占的比重很大,又由于本身的不可再生特性,以及日益紧张的能源局势等因素,都推动着人们寻找更清洁环保的可再生能源。太阳能作为一种储量极其丰富的清洁能源具有非常广阔的开发前景。如何实现太阳能电力与传统电力的安全有效的对接也是太阳能利用的关键问题之一。孤岛效应作为光伏并网过程中可能存在的问题,对电网的安全运行带来隐患。那么作为孤岛效应的防治措施,孤岛检测技术就很有研究的必要性。本文针对孤岛效应以及检测技术,在阅读了大量的相关文献之后,进行了较为详细的研究和探讨。本文首先对光伏发电的背景,及其对电网的影响,还有对存在的孤岛效应进行比较详细的分析与总结,其次,对孤岛效应的原理及目前应用的检测方法进行详细的解析。再次,在建立起三相光伏系统数学模型的基础上,对所使用的控制器进行设计。最后,提出一种基于三次谐波注入的孤岛检测方法,并对该方法的实现进行仿真与实验。该方法不仅能够有效的检测出孤岛,且能在电网正常运行的时候,起到改善电网电能质量的作用。 【关键词】：孤岛检测 光伏并网逆变器 三次谐波注入 谐波电压
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 主要符号说明7-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 课题的研究背景8
• 1.2 光伏发电系统概述与发展现状8-11
• 1.2.1 光伏发电系统种类8-9
• 1.2.2 光伏发电的应用及发展前景9-11
• 1.3 光伏发电对电力系统的影响11-13
• 1.3.1 对电能质量的影响11
• 1.3.2 对电力系统安全和可靠性的影响11-12
• 1.3.3 对配电保护系统的影响12-13
• 1.4 光伏并网中的孤岛效应及其研究意义13-15
• 1.4.1 孤岛发生的原因及后果13-14
• 1.4.2 孤岛检测技术的必要性14
• 1.4.3 孤岛检测技术研究现状14-15
• 1.5 本文的主要工作15-17
• 第二章 光伏并网系统孤岛检测方法概述17-34
• 2.0 孤岛效应产生机理17-18
• 2.1 孤岛检测方法18-21
• 2.1.1 远程检测技术19-20
• 2.1.2 被动式孤岛检测方法20-21
• 2.2 主动式孤岛检测技术21-28
• 2.2.1 基于电压幅值偏移的检测法21-23
• 2.2.2 基于频率偏移的主动检测法23-26
• 2.2.3 基于相位偏移的主动检测法26-28
• 2.3 孤岛检测的检测标准与性能评估28-33
• 2.3.1 孤岛检测的标准28-29
• 2.3.2 孤岛检测方法的性能评估29-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第三章 三相逆变器数学模型搭建与分析34-49
• 3.1 建立逆变器数学模型34-40
• 3.1.1 静止abc坐标系下的数学模型35-38
• 3.1.2 静止αβ坐标系下的数学模型38-39
• 3.1.3 旋转dq坐标系下的数学模型39-40
• 3.2 双闭环控制系统设计40-46
• 3.2.1 电流内环设计41-43
• 3.2.2 电压外环设计43-46
• 3.3 锁相环设计46-48
• 3.4 本章小结48-49
• 第四章 基于三次谐波扰动注入的孤岛检测技术49-56
• 4.1 注入三次谐波扰动原理分析49-50
• 4.2 三次谐波电压分量的提取50-51
• 4.3 输入三次谐波的方法51-52
• 4.4 三次谐波注入的实现52-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 孤岛检测方法性能测试56-63
• 5.1 逆变器的并网试验56-57
• 5.2 孤岛检测方法实验验证57-62
• 5.2.1 过欠压与过欠频测试57-61
• 5.2.2 孤岛策略性能测试61-62
• 5.3 本章小结62-63
• 第六章 总结63-64
• 6.1 主要工作回顾63
• 6.2 本课题今后需进一步研究的地方63-64
• 参考文献64-67
• 简历以及在读期间发表的学术论文67-68
• 致谢68

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