光伏并网逆变器低电压穿越技术研究

【摘要】：光伏发电是解决当前社会能源危机的有效途径之一，然而在带给人们清洁能源的同时，大量光伏并网系统的接入对大电网的稳定运行产生了严重的影响。电网发生故障时，光伏发电系统的突然脱网会造成电网故障的加剧。因此，低电压穿越技术是解决电网稳定性问题的关键技术之一。 本文围绕电网正常及故障条件下的光伏并网逆变器的控制策略展开工作。首先，本文建立了光伏并网逆变器的数学模型，并设计了理想电网条件下的常规控制策略；分析了电网跌落对常规控制策略下的光伏并网逆变系统的影响，对对称电网跌落及不对称电网跌落情况分别进行了分析；通过仿真验证了理论分析的正确性。其次，针对不对称电网跌落故障，研究了基于DSOGI-FLL的电网电压、电流正负序分离方法；将准比例谐振控制引入了正负序电流的解耦控制中，降低了控制系统的复杂程度；分析了电网发生跌落时的控制目标，并进行了优化，选择了抑制负序电流作为低电压穿越时的控制目标；提出了基于电网跌落深度的无功补偿电流计算方法。最后，搭建了5kW实验平台，对常规控制策略和本文所提出的低电压穿越控制策略分别在正常电网条件和故障电网条件下进行了实验验证，证明了本文理论分析的正确性。 【关键词】：光伏并网系统 低电压穿越 正负序分离 准比例谐振控制 无功补偿
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM464
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 变量注释表16-18
• 1 绪论18-27
• 1.1 课题背景及意义18-20
• 1.2 光伏并网技术研究现状20-24
• 1.3 低电压穿越技术研究现状24-25
• 1.4 本文主要工作25-27
• 2 理想电网条件下光伏并网控制策略27-41
• 2.1 光伏阵列最大功率点跟踪27-28
• 2.2 光伏并网逆变器建模28-31
• 2.3 同步旋转坐标系下的双闭环控制策略31-37
• 2.4 系统仿真37-40
• 2.5 本章小结40-41
• 3 不同跌落故障对光伏逆变器性能影响分析41-51
• 3.1 对称电网跌落故障对光伏逆变器的影响41-42
• 3.2 不对称电网电压跌落对光伏逆变器的影响42-44
• 3.3 系统仿真44-50
• 3.4 本章小结50-51
• 4 光伏并网逆变器低电压穿越技术研究51-66
• 4.1 对称跌落故障时的低电压穿越控制51-52
• 4.2 不对称故障时的低电压穿越控制52-61
• 4.3 系统仿真61-65
• 4.4 本章小结65-66
• 5 实验平台搭建与实验结果分析66-89
• 5.1 实验平台搭建66-73
• 5.2 系统软件设计73-75
• 5.3 实验结果分析75-88
• 5.4 本章小结88-89
• 6 总结与展望89-90
• 参考文献90-96
• 作者简历96-98
• 学位论文数据集98

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