非隔離型光伏電站并網(wǎng)直流分量抑制方法研究

【摘要】：隨著非隔離型逆變器在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的普及,直流分量注入問(wèn)題受到越來(lái)越多的重視。本文旨在解決非隔離型光伏電站并網(wǎng)直流分量注入問(wèn)題,提出兩種直流注入抑制方法消除并網(wǎng)直流分量,保證電網(wǎng)及交流用電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文深入分析了非隔離型光伏逆變器件的結(jié)構(gòu)及工作原理,研究了當(dāng)前解決直流注入問(wèn)題的幾種常用方法,并分析了這些方法各自的優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)采用單相非隔型逆變器的小型光伏電站,提出一種基于檢測(cè)補(bǔ)償原理的抑制直流注入方法。首先分析得出逆變器輸出電壓中所含直流分量與逆變器基準(zhǔn)正弦波中所含直流分量成近似線(xiàn)性關(guān)系的結(jié)論,繼而利用采樣電路得到并網(wǎng)電壓中的直流分量,經(jīng)過(guò)調(diào)制模塊生成直流調(diào)制信號(hào),最后將此調(diào)制信號(hào)在并網(wǎng)逆變器基準(zhǔn)正弦波上反饋疊加,通過(guò)逆變器雙閉環(huán)控制的外環(huán)電壓控制消除并網(wǎng)電壓中的直流分量。仿真和實(shí)驗(yàn)證明本方法對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行影響小,能有效消除單相非隔離型逆變器并網(wǎng)電壓中的直流電壓分量。針對(duì)采用組串式三相非隔型逆變器的含SVG大型屋頂光伏電站,提出一種基于SVG直流側(cè)基頻紋波電壓的間接抑制并網(wǎng)直流分量方法。首先分析得出系統(tǒng)并網(wǎng)電流中所含直流分量與系統(tǒng)內(nèi)SVG直流側(cè)電容基頻紋波電壓成比例關(guān)系,繼而對(duì)SVG直流側(cè)基頻紋波電壓經(jīng)過(guò)虛擬dq變換和LPF濾波處理,最后對(duì)其構(gòu)建閉環(huán)負(fù)反饋,將處理信號(hào)經(jīng)反饋環(huán)節(jié)后輸入至U1d端,在消除紋波電壓的同時(shí)間接消除并網(wǎng)直流分量。本方法在無(wú)需對(duì)并網(wǎng)直流分量準(zhǔn)確檢測(cè)的前提下仍能實(shí)現(xiàn)很好地直流抑制效果,且系統(tǒng)無(wú)需增加外設(shè)硬件電路,具有較高的工程實(shí)用價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】：光伏電站 直流注入 非隔離型逆變器 雙閉環(huán)控制 太陽(yáng)能電池
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM615;TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電研究背景9-10
• 1.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電發(fā)展?fàn)顩r10-15
• 1.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.3 直流注入抑制的常用方法分析15-17
• 1.4 本文的主要工作17-18
• 第二章 太陽(yáng)能光伏電池及光伏逆變器18-33
• 2.1 太陽(yáng)能電池相關(guān)技術(shù)18-26
• 2.1.1 太陽(yáng)能電池工作原理及特性分析18-22
• 2.1.2 太陽(yáng)能電池?cái)?shù)學(xué)模型及MPPT控制22-26
• 2.2 太陽(yáng)能光伏逆變器26-31
• 2.3 非隔離型光伏逆變并網(wǎng)直流分量產(chǎn)生原因分析31-32
• 2.4 直流注入的危害32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 小型光伏電站并網(wǎng)直流分量抑制方法33-48
• 3.1 小型光伏電站結(jié)構(gòu)33-34
• 3.2 單相非隔離型光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制34-38
• 3.2.1 單相非隔離型逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)34-36
• 3.2.2 單項(xiàng)非隔離型逆變器雙閉環(huán)控制36-38
• 3.3 單相非隔離型光伏逆變器直流分量分析38-39
• 3.4 檢測(cè)補(bǔ)償法抑制直流注入39-43
• 3.4.1 并網(wǎng)直流分量采樣40-41
• 3.4.2 直流調(diào)制信號(hào)生成41-42
• 3.4.3 直流調(diào)制信號(hào)基波反饋疊加42-43
• 3.5 仿真及分析43-46
• 3.5.1 系統(tǒng)仿真43-45
• 3.5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-48
• 第四章 大型屋頂光伏電站直流注入抑制方法48-61
• 4.1 大型屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)48-51
• 4.2 三相非隔離型光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制51-53
• 4.3 并網(wǎng)直流分量與SVG直流側(cè)電壓分析53-54
• 4.4 并網(wǎng)直流分量抑制54-56
• 4.5 仿真分析56-60
• 4.5.1 仿真模型設(shè)計(jì)56-57
• 4.5.2 仿真結(jié)果分析57-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 第五章 結(jié)論與展望61-63
• 5.1 研究工作總結(jié)61-62
• 5.2 展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果67-68
• 致謝68

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