三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

【摘要】：大容量并網(wǎng)光伏電站既有綠色能源低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),又有管理、維護(hù)、擴(kuò)容方便的優(yōu)點(diǎn),已成為分布式發(fā)電的重點(diǎn)發(fā)展方向。近年來,光伏發(fā)電裝機(jī)容量在電網(wǎng)中所占比例逐漸升高,對(duì)電網(wǎng)造成重要的影響。因此,多國(guó)電力部門對(duì)光伏發(fā)電技術(shù)相繼提出了嚴(yán)格的技術(shù)要求,并制定了相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以降低光伏發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性及可靠性的不良影響。論文對(duì)兩級(jí)式三相光伏逆變器展開研究,完成控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。同時(shí),針對(duì)電網(wǎng)故障情況下逆變器電壓跌落檢測(cè)、低電壓穿越運(yùn)行與控制、孤島檢測(cè)及電網(wǎng)故障模擬裝置等關(guān)鍵技術(shù)展開理論分析、仿真與實(shí)驗(yàn)研究。主要工作和研究成果如下:根據(jù)光伏并網(wǎng)發(fā)電的特點(diǎn),建立了三相光伏逆變器的數(shù)學(xué)模型,對(duì)電壓電流雙閉環(huán)控制策略展開研究,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,逆變器達(dá)到了光伏并網(wǎng)要求,實(shí)現(xiàn)了光伏逆變器的科學(xué)合理并網(wǎng)發(fā)電。研究了基于dq鎖相環(huán)的電壓暫降檢測(cè)算法,采用二階廣義積分器實(shí)現(xiàn)電壓正序分量、負(fù)序分量分離的方法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),以達(dá)到電壓跌落快速準(zhǔn)確檢測(cè)的目的。仿真研究發(fā)現(xiàn),兩種改進(jìn)算法能夠有效抑制諧波對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,解決了電壓不對(duì)稱跌落檢測(cè)失敗的問題,為研究LVRT控制策略奠定了基礎(chǔ)。介紹了電壓跌落發(fā)生器的基本原理,同時(shí)開展變壓器式電壓跌落發(fā)生器的仿真研究,實(shí)現(xiàn)了電壓對(duì)稱、不對(duì)稱跌落故障的模擬。針對(duì)電壓電流雙閉環(huán)控制策略在LVRT期間所存在的問題,提出了無功補(bǔ)償控制策略,通過動(dòng)態(tài)分配有功、無功電流給定,抑制并網(wǎng)電流的增大,同時(shí)發(fā)出無功功率,支撐電網(wǎng)電壓恢復(fù),實(shí)現(xiàn)低電壓穿越。鑒于孤島現(xiàn)象的重大危害,防孤島效應(yīng)也是光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要研究方向。本文對(duì)無功電流—頻率正反饋孤島檢測(cè)方法展開研究,通過將正反饋放大系數(shù)由常系數(shù)變?yōu)樽兿禂?shù),加快了孤島檢測(cè)速度,實(shí)驗(yàn)表明該方法在快速檢測(cè)孤島的同時(shí)不會(huì)對(duì)輸出電能質(zhì)量產(chǎn)生影響。搭建光伏逆變器仿真模型,對(duì)所提解決方案進(jìn)行了仿真分析,驗(yàn)證了理論分析的有效性。最后在24.5k W光伏實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行部分功能測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了低電壓穿越和孤島保護(hù)功能,驗(yàn)證所提控制策略的有效性。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng) 電壓跌落檢測(cè) 電網(wǎng)故障模擬 低電壓穿越 孤島效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10-11
• 1.2 電壓跌落檢測(cè)研究現(xiàn)狀11
• 1.2.1 電壓跌落檢測(cè)的概念及必要性11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11
• 1.3 低電壓穿越研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 低電壓穿越的概念及必要性11-12
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 孤島檢測(cè)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4.1 孤島檢測(cè)的概念及必要性13
• 1.4.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 光伏逆變器數(shù)學(xué)模型及控制策略16-25
• 2.1 引言16
• 2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理16-17
• 2.3 逆變器數(shù)學(xué)模型17-19
• 2.3.1 ABC坐標(biāo)系下逆變器數(shù)學(xué)模型17
• 2.3.2 αβ 坐標(biāo)系下逆變器數(shù)學(xué)模型17-18
• 2.3.3 dq坐標(biāo)系下逆變器數(shù)學(xué)模型18-19
• 2.4 電壓電流雙閉環(huán)PI控制19-22
• 2.4.1 電流內(nèi)環(huán)PI控制器20-21
• 2.4.2 電壓外環(huán)PI控制器21-22
• 2.5 系統(tǒng)仿真分析22-24
• 2.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證24
• 2.7 本章小節(jié)24-25
• 第3章 電壓跌落檢測(cè)方法研究25-35
• 3.1 引言25
• 3.2 電網(wǎng)電壓跌落種類及特點(diǎn)25
• 3.3 電網(wǎng)電壓跌落檢測(cè)方法25-27
• 3.3.1 直接計(jì)算法25-26
• 3.3.2 信號(hào)處理法26-27
• 3.4 基于dq鎖相環(huán)的電壓跌落檢測(cè)27-32
• 3.4.1 常規(guī)dq鎖相環(huán)電壓跌落檢測(cè)27-29
• 3.4.2 基波正序分量電壓跌落檢測(cè)29-31
• 3.4.3 基波正負(fù)序分量電壓跌落檢測(cè)31-32
• 3.5 仿真及結(jié)果分析32-34
• 3.5.1 電網(wǎng)電壓對(duì)稱跌落仿真32-33
• 3.5.2 電網(wǎng)電壓不對(duì)稱跌落仿真33-34
• 3.6 本章小結(jié)34-35
• 第4章 低電壓穿越技術(shù)研究35-46
• 4.1 引言35
• 4.2 低電壓穿越標(biāo)準(zhǔn)35
• 4.3 電網(wǎng)故障模擬裝置V SG研究35-38
• 4.3.1 VSG分類35-37
• 4.3.2 變壓器式VSG仿真及分析37-38
• 4.4 無功控制策略原理及控制參數(shù)整定38-39
• 4.4.1 無功控制策略原理38-39
• 4.4.2 控制參數(shù)整定39
• 4.5 光伏并網(wǎng)逆變器LV RT仿真研究39-42
• 4.5.1 雙閉環(huán)控制策略LV RT仿真分析39-40
• 4.5.2 無功控制策略LV RT仿真分析40-42
• 4.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證42-45
• 4.6.1 雙閉環(huán)控制策略LV RT實(shí)驗(yàn)42-43
• 4.6.2 無功控制策略LV RT實(shí)驗(yàn)43-45
• 4.7 本章小結(jié)45-46
• 第5章 孤島檢測(cè)技術(shù)研究46-57
• 5.1 引言46
• 5.2 孤島效應(yīng)發(fā)生機(jī)理及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)46-48
• 5.2.1 孤島效應(yīng)發(fā)生機(jī)理46-47
• 5.2.2 孤島效應(yīng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)47-48
• 5.3 常用孤島檢測(cè)方法48-49
• 5.3.1 被動(dòng)檢測(cè)法48-49
• 5.3.2 主動(dòng)檢測(cè)法49
• 5.4 無功電流— 頻率正反饋孤島檢測(cè)方案設(shè)計(jì)49-50
• 5.4.1 無功電流—頻率正反饋孤島檢測(cè)原理49-50
• 5.4.2 正反饋放大系數(shù)設(shè)計(jì)50
• 5.5 仿真及結(jié)果分析50-53
• 5.6 孤島檢測(cè)實(shí)驗(yàn)53-56
• 5.6.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)53-54
• 5.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果54-55
• 5.6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析55-56
• 5.7 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-64
• 致謝64

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國(guó)內(nèi)光伏并網(wǎng)發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究獲重要突破    徐美君;

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制方法    趙為;余世杰;沈玉梁;蘇建徽;

國(guó)內(nèi)首座光伏并網(wǎng)發(fā)電示范電站落戶北京    

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與建筑相結(jié)合的光伏并網(wǎng)發(fā)電示范電站    張艷紅;張興;林閩;呂紹勤;張崇巍;

光伏并網(wǎng)發(fā)電與建筑相結(jié)合技術(shù)的發(fā)展概況    原慧軍;王效華;張興磊;

淺談未來光伏并網(wǎng)發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的影響    李維亞;

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基于D類功率放大器一種光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置設(shè)計(jì)    白婧文;韓可;

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敦煌光伏并網(wǎng)發(fā)電示范工程本月開工    本報(bào)記者 陳其玨

格爾木200MW大型光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目選址確定    通訊員 李莎莎　秦滑

兩大巨頭搶灘敦煌光伏發(fā)電項(xiàng)目    張維賢 張耀 李樹民

兩大“巨頭”搶灘敦煌光伏發(fā)電項(xiàng)目    張維賢　張耀 李樹民

10兆瓦光伏并網(wǎng)發(fā)電示范項(xiàng)目敦煌奠基    記者 陳宗立　通訊員 李開南

國(guó)投敦煌10兆瓦光伏項(xiàng)目發(fā)電    記者 趙棟

光伏并網(wǎng)發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究獲重要突破    陶韡爍 記者 王春

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)將完善    周洪博

策勒光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目開工    通訊員 高風(fēng)梅 李彩艷

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙為

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)的研究    陳宗祥

光伏并網(wǎng)發(fā)電的功率補(bǔ)償控制研究    蔡紀(jì)鶴

光伏并網(wǎng)發(fā)電的功率補(bǔ)償控制研究    蔡紀(jì)鶴

基于線性二次型最優(yōu)控制的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    李春玲

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制策略研究    董密

三相三電平光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中若干關(guān)鍵技術(shù)的研究    楊滔

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三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究    劉小晨

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