光伏并网系统孤岛效应检测方法的研究

【摘要】：由于电力负荷的急速增长、能源短缺以及环境污染的危害，太阳能成为21世纪最具发展潜力的能源，光伏并网发电是太阳能利用的主要发展趋势。但是由其并网所引发的问题不容忽视，孤岛就是其中之一。因此孤岛效应检测技术的研究具有重要意义。 首先，综述了光伏并网系统存在的问题以及孤岛效应检测标准、孤岛效应检测模型以及现有的孤岛效应检测方法，重点对主动式的正反馈频率偏移检测法原理进行了深入的分析与研究，传统的主动频率偏移检测法（AFD）在扰动信号的频率偏移方向与负载谐振频率的频率偏移方向相反的情况下，会出现检测失败以及对电能质量产生干扰。 其次，针对主动式的正反馈频率偏移检测法存在的缺点，提出了一种改进的孤岛效应检测法，即定向正反馈频率偏移波动检测法，修正原方法中施加单向频率偏移扰动信号，使扰动信号量在连续两个周期内的方向相反，根据具体偏移情况确定符合本地负载特性的方向连续注入扰动信号量，当频率偏移累积达到并网频率49.75Hz~50.25Hz边界的时候在输出电流波形中插入死区，避免由于负载特性不同而引起的负载谐振频率偏移与扰动信号的频率偏移方向相反，消除由此而产生的频率偏移量相互抵消而引起的检测失败，同时也减少对电网产生的扰动冲击，减小对电能质量的不利影响。 最后利用Matlab对改进方法进行仿真，仿真结果验证了改进后方法的可行性和有效性。 【关键词】：光伏并网发电系统 孤岛效应检测 主动频率偏移 定向频率偏移 频率突变
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-19
• 1.1 光伏并网发电系统及其孤岛效应检测的研究意义8-11
• 1.2 太阳能光伏系统简介11-15
• 1.2.1 概述11-13
• 1.2.2 光伏发电系统的应用形式13-15
• 1.3 光伏并网系统存在的问题15-17
• 1.3.1 并网系统最大功率点跟踪15-16
• 1.3.2 并网逆变器的转化效率16
• 1.3.3 电压电流同步和并网控制策略16
• 1.3.4 光伏并网逆变器控制策略16
• 1.3.5 孤岛效应检测方法16-17
• 1.4 本文的主要研究内容17-19
• 2 光伏并网系统孤岛效应检测方法19-31
• 2.1 孤岛效应检测标准19-20
• 2.2 孤岛效应检测模型分析20-21
• 2.3 孤岛效应检测方法分析21-30
• 2.3.1 光伏并网模型21-23
• 2.3.2 电网侧的远程检测法23-24
• 2.3.3 本地被动检测法24-26
• 2.3.4 本地主动检测法26-30
• 2.4 本章小结30-31
• 3 正反馈主动频率偏移法的分析31-40
• 3.1 主动频率偏移法原理31-34
• 3.1.1 光伏并网发电系统的结构示意31-32
• 3.1.2 主动频率偏移法原理32-34
• 3.2 正反馈主动频率偏移法（AFDPF）34-37
• 3.3 孤岛检测盲区37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 4 定向正反馈频率偏移波动检测法40-49
• 4.1 正反馈主动频率偏移法的不足处分析40-43
• 4.2 正反馈主动频率偏移检测法的盲区43-46
• 4.3 定向正反馈频率偏移波动法46-48
• 4.3.1 定向正反馈频率偏移波动法工作原理46-48
• 4.3.2 工作过程48
• 4.4 本章小结48-49
• 5 仿真验证与分析49-56
• 5.1 并网系统仿真模型的建立49-50
• 5.2 改进前检测失败仿真50
• 5.3 改进后检测法的仿真50-56
• 6 结论56-57
• 参考文献57-60
• 致谢60

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