光伏发电系统并网控制及其孤岛检测

【摘要】： 目前,随着绿色可再生能源的大规模开发和利用,太阳能凭借其独特的优点得到了更多的关注。在光伏并网发电系统中,逆变器是系统中重要的组成部分,本文以单相并网系统作为研究对象,从并网系统的拓扑结构、并网控制策略、孤岛检测策略等方面做了深入分析和研究。 首先,分析和比较了光伏并网系统不同主电路结构和工作原理。 其次,光伏并网系统中并网电流的控制策略对并网的质量、系统的稳定性有着关键性的影响。本文设计了一种常用的LC滤波器结构,并在并网控制中采用了带有电网电压前馈的电流双环控制策略,同时,为使并网电流和电网电压同频、同相,系统采用了数字锁相环技术,并网实验结果达到了相关标准要求。 孤岛检测同样是光伏并网系统中所应关注的重要问题。本文详细分析、研究了孤岛效应发生的原理,介绍了几种常见的被动式及主动式的孤岛检测算法,讨论了检测盲区的概念,以及用于盲区判定的评估办法。通过比较基于功率匹配标准和相位标准的评估办法,绘制和归纳了相关的盲区图和相位标准表。 最后,本文基于主动频率及相位干扰的孤岛检测方法进行了实验工作,比较了其检测效果和对并网电流THD值的影响。同时,提出了一种基于功率扰动的检测方法,以期降低前述两种方法对并网电流造成的干扰。实验证明了其有效性。 【关键词】：光伏系统 并网 逆变器 孤岛检测 检测盲区
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-20
• 1.1 太阳能的利用9-11
• 1.2 光伏并网发电系统的具体组成与介绍11-15
• 1.3 国内外光伏并网发电系统的研究现状15-16
• 1.4 光伏并网发电系统研究的关键问题16-18
• 1.5 本文研究的内容及其意义18-20
• 2 光伏逆变器的滤波器设计与系统并网控制20-39
• 2.1 前言20
• 2.2 光伏逆变器滤波器设计与分析20-24
• 2.3 光伏逆变器并网控制策略24-26
• 2.4 内环控制设计与分析26-30
• 2.5 外环控制设计与分析30-33
• 2.6 系统仿真分析33-35
• 2.7 实验结果35-38
• 2.8 本章小结38-39
• 3 光伏并网逆变器锁相环的设计与分析39-48
• 3.1 前言39
• 3.2 并网逆变器锁相原理39-41
• 3.3 基于DSP 的数字锁相环建模与参数设计41-43
• 3.4 基于DSP 的数字锁相环的具体实现43-46
• 3.5 实验结果46-47
• 3.6 本章小结47-48
• 4 孤岛检测方法及其评估分析48-64
• 4.1 前言48
• 4.2 孤岛效应原理及其检测标准48-54
• 4.3 孤岛效应检测方法54-57
• 4.4 孤岛检测盲区分析方法评估57-63
• 4.5 本章小结63-64
• 5 主动式孤岛检测方法分析与比较64-81
• 5.1 前言64
• 5.2 基于频率和相位偏移的孤岛检测法64-74
• 5.3 基于正反馈的功率扰动孤岛检测法74-76
• 5.4 实验结果76-79
• 5.5 本章小结79-81
• 6 总结及展望81-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-88
• 附录1 攻读硕士学位期间发表论文88-89
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目89

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