具有LVRT能力的光伏并网逆变器控制策略研究

【摘要】：光伏并网发电系统的性能取决于核心器件逆变器控制系统的设计。随着光伏电站装机容量不断增大,其对电网稳定性造成的影响会逐渐上升,低电压穿越能力是大型光伏电站必须具备的。本文研究了光伏电站LVRT技术,完成了以下工作：介绍了光伏并网LVRT国内外要求、锁相环技术和Crowbar低电压保护电路。分析了实现低电压穿越的三种方法：并联SVC、基于储能设备和功率限制的方法。研究了基于dq-PLL和基于SOGI的电压跌落检测方法。当电网电压发生不对称跌落故障时,负序分量进入锁相环会导致基于dq-PLL的方法无法检测电压发生跌落,此时为了只让正序电压分量进入PLL,利用二阶广义积分法分离正、负序电压,通过ud检测电压跌落。Simulink仿真结果表明基于dq-PLL的方法能快速检测电压对称跌落,基于SOGI的方法能快速检测电压不对称跌落。设计了光伏并网系统的拓扑结构,建立了其数学模型,逆变器采用SVPWM调制方式,研究了电网电压未跌落时光伏并网逆变器的电压电流双闭环控制策略和电压跌落发生后基于无功支撑的低电压穿越控制策略。LVRT的关键是在电网电压跌落时逆变器不因输出过电流而脱离电网。根据电压跌落深度重新分配光伏并网逆变器输出有功电流和无功电流的参考值,可使得逆变器输出无功功率来支撑电网电压上升至正常值并限制逆变器输出过电流,完成LVRT。Simulink仿真结果表明逆变器的双闭环控制和LVRT控制策略是正确的和可行的。 【关键词】：光伏并网逆变器 电压跌落检测方法 低电压穿越(LVRT) 电压电流双闭环 无功支撑
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615;TM464
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第一章 绪论6-12
• 1.1 论文目的及研究意义6
• 1.2 国内外研究现状6-10
• 1.3 本文主要研究内容10-12
• 第二章 光伏并网LVRT技术概述12-17
• 2.1 锁相环技术12-13
• 2.2 Crowbar低电压保护电路13-14
• 2.3 电网电压跌落时LVRT实现方法14-16
• 2.4 小结16-17
• 第三章 电压跌落检测方法研究17-27
• 3.1 电压跌落常规检测方法研究17-19
• 3.2 基于dq-PLL的电压跌落检测方法研究19-23
• 3.3 基于SOGI的电压跌落检测方法研究23-26
• 3.4 小结26-27
• 第四章 光伏并网逆变器系统研究27-39
• 4.1 光伏并网系统设计27
• 4.2 并网逆变器系统数学模型分析27-29
• 4.3 SVPWM研究29-33
• 4.4 双闭环控制策略研究33-35
• 4.5 仿真及结果分析35-38
• 4.6 小结38-39
• 第五章 电网电压跌落时LVRT建模与仿真39-47
• 5.1 电压对称跌落时逆变器运行特性分析39-40
• 5.2 基于无功支撑的LVRT控制策略分析40-41
• 5.3 控制参数整定41
• 5.4 仿真及结果分析41-46
• 5.5 小结46-47
• 第六章 结论与展望47-48
• 6.1 结论47
• 6.2 展望47-48
• 参考文献48-50
• 致谢50-51
• 个人简介51

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