单相光伏并网发电系统孤岛检测方法的研究

【摘要】：目前,全世界都面临能源枯竭和自然环境污染严重等问题。光伏发电在资源稀有的环境下已然成为全球各国重点发展的战略产业,光伏并网发电系统中的孤岛检测部分也是整个光伏发电系统中的关键部分,关系到光伏发电系统的可靠性和供电质量,因此对其研究具有重要的意义。 本文首先介绍光伏并网发电系统的整体结构,其中包含光伏并网逆变的拓扑结构、光伏逆变器的类型、及滤波环节的选择等,之后给出了本文所采用的单相光伏并网发电系统的系统框图和等效模型。其次,分别介绍了孤岛检测的基本原理、孤岛检测的国内外标准以及目前孤岛检测的常用方法。接着提出一种新颖的偶次谐波注入主动式孤岛检测方法,详细介绍了其检测原理、偶次谐波注入取值范围分析和滤波方法、并在Matlab/Simulink中搭建了单相光伏并网发电系统的孤岛检测仿真模型,针对不同负载条件下的孤岛现象验证此孤岛检测方法的有效性。经过仿真表明,此方法检测速度快,几乎没有检测盲区,鲁棒性强,对大电网电能质量影响小,同时能对多台逆变器的并联运行进行孤岛检测等优点。此外,还提出了一种改进的主动频移孤岛检测方法,并对其做具体的介绍和分析。这种注入的扰动能使光伏并网逆变输出电流波形有较低的总谐波失真、相比传统的主动移频式(AFD)孤岛检测方法有更小的非检测区,同时通过实际仿真验证了改进方法光伏并网逆变输出电流波形效果的有效性。最后针对全文所做的工作做了概括总结,并提出了今后新的研究方向。 【关键词】：单相光伏并网发电系统 孤岛检测 偶次谐波注入 改进的主动频移孤岛检测
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题的研究背景及意义9-12
• 1.1.1 能源危机与新能源开发9-10
• 1.1.2 国内外光伏发电的现状10-12
• 1.2 光伏并网发电系统关键技术12-13
• 1.3 光伏并网发电孤岛效应问题13-14
• 1.3.1 孤岛效应的定义13-14
• 1.3.2 孤岛效应国内外研究现状14
• 1.4 本文的主要研究内容14-16
• 第2章 光伏并网发电系统16-22
• 2.1 光伏并网发电系统结构16-20
• 2.2 单相光伏并网发电系统模型20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 关于孤岛检测的基本问题和主要方法22-35
• 3.1 孤岛检测原理22-23
• 3.2 孤岛检测标准23-25
• 3.3 孤岛检测常用方法25-34
• 3.3.1 内部检测方法25-31
• 3.3.2 外部孤岛检测方法31-34
• 3.4 本章小节34-35
• 第4章 一种新颖的偶次谐波注入主动式孤岛检测方法35-48
• 4.1 逆变器控制策略35-37
• 4.2 偶次谐波孤岛检测37-42
• 4.2.1 偶次谐波孤岛检测原理37-38
• 4.2.2 注入偶次谐波取值范围分析38-39
• 4.2.3 滤波方法39-42
• 4.3 仿真验证42-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 一种改进的主动频移孤岛检测方法48-56
• 5.1 AFD工作原理48-50
• 5.2 改进的主动频移孤岛检测方法50-53
• 5.2.1 理想的电流波形50-52
• 5.2.2 实际的电流波形52-53
• 5.3 仿真验证53-55
• 5.4 本章小结55-56
• 第6章 总结与展望56-58
• 6.1 工作总结56
• 6.2 工作展望56-58
• 参考文献58-62
• 致谢62-63
• 攻读学位期间发表的论文63

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