光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測(cè)方法研究

【摘要】：進(jìn)入21世紀(jì),傳統(tǒng)能源危機(jī)問(wèn)題突出,新能源的開(kāi)發(fā)與利用已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。其中,光伏并網(wǎng)發(fā)電是有效利用新能源的重要形式,并且得到了快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。但光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)存在孤島效應(yīng)(Islanding effect),如果不及時(shí)消除,會(huì)危害人員的安全、損壞設(shè)備以及破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性,因此,孤島檢測(cè)是光伏并網(wǎng)發(fā)電必須要解決的重要問(wèn)題,且近年來(lái)有效的孤島檢測(cè)方法研究一直是頗受關(guān)注的課題。根據(jù)本課題研究的背景,首先,梳理總結(jié)了孤島發(fā)生的機(jī)理、國(guó)內(nèi)外檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、有效性評(píng)估及孤島檢測(cè)方法的分類(lèi),并對(duì)各類(lèi)孤島檢測(cè)方法的概念及檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了重點(diǎn)分析與總結(jié),為后面深入研究新的孤島檢測(cè)方法做好了準(zhǔn)備。然后,在深入分析主動(dòng)移相孤島檢測(cè)法(Active phase shift, APS)和基于小波變換的被動(dòng)孤島檢測(cè)法的基礎(chǔ)上,完成了如下兩項(xiàng)工作：(1)針對(duì)經(jīng)典主動(dòng)移相式孤島檢測(cè)方法檢測(cè)盲區(qū)(Non-detection Zone, NDZ)大,以及對(duì)電能質(zhì)量影響也較大的問(wèn)題,基于模糊控制理論,提出了一種改進(jìn)的主動(dòng)移相式孤島檢測(cè)方法。該方法通過(guò)對(duì)改進(jìn)方法中的反饋系數(shù)七進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整,與經(jīng)典方法相比,不僅提高了檢測(cè)速度,減小了檢測(cè)盲區(qū),而且將逆變器輸出的電流畸變降低了0.48%,即減小了所施加的擾動(dòng)對(duì)電能質(zhì)量的影響。同時(shí),本文還詳細(xì)分析了該檢測(cè)方法的參數(shù)與檢測(cè)盲區(qū)間的關(guān)系。基于Matlab/simulink的仿真結(jié)果驗(yàn)證了該檢測(cè)方法的有效性和優(yōu)越性能。(2)針對(duì)實(shí)小波變換和小波包變換應(yīng)用于孤島檢測(cè)時(shí)存在特征量分層繁瑣、特征量閾值確定過(guò)程復(fù)雜等問(wèn)題,提出了一種基于Morlet復(fù)小波變換的孤島檢測(cè)方法。該方法通過(guò)提取并分析公共耦合點(diǎn)(the Point of Common Coupling, PCC)相電壓的復(fù)小波系數(shù)幅值和相位的變化情況,實(shí)現(xiàn)了孤島的檢測(cè)。該檢測(cè)方法具有檢測(cè)速度快、閡值確定簡(jiǎn)單和無(wú)諧波干擾的優(yōu)點(diǎn)?；贛atlab/simulink的仿真結(jié)果驗(yàn)證了該檢測(cè)方法在諧波干擾、負(fù)載突變、電力系統(tǒng)故障等情況下的有效性和優(yōu)越性能。綜上所述,本論文研究的基于模糊控制的主動(dòng)移相式檢測(cè)法和基于Morlet復(fù)小波變換的檢測(cè)法均能有效實(shí)現(xiàn)孤島效應(yīng)的檢測(cè),提高了孤島的檢測(cè)性能,在孤島檢測(cè)方面具有一定的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) 孤島檢測(cè) 檢測(cè)盲區(qū) 模糊控制 Morlet復(fù)小波變換
【學(xué)位授予單位】：廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 研究背景和意義8
• 1.2 分布式光伏發(fā)電的概念8-9
• 1.3 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的孤島效應(yīng)及研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3.1 孤島效應(yīng)的概念及危害9-12
• 1.3.2 孤島檢測(cè)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 孤島檢測(cè)方法的簡(jiǎn)介15-28
• 2.1 基于電網(wǎng)側(cè)通信的遠(yuǎn)程孤島檢測(cè)方法16-17
• 2.1.1 電力線載波通信方式16
• 2.1.2 開(kāi)關(guān)信號(hào)傳送法16-17
• 2.1.3 監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集法17
• 2.2 基于并網(wǎng)逆變器側(cè)的本地孤島檢測(cè)方法17-22
• 2.2.1 被動(dòng)式孤島檢測(cè)方法17-18
• 2.2.2 主動(dòng)式孤島檢測(cè)方法18-22
• 2.3 孤島檢測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)22-24
• 2.4 孤島檢測(cè)盲區(qū)的描述方法24-27
• 2.4.1 基于△P×△Q坐標(biāo)系的檢測(cè)盲區(qū)評(píng)估24-25
• 2.4.2 基于L×C_(norm)坐標(biāo)系的檢測(cè)盲區(qū)評(píng)估25-26
• 2.4.3 基于Q_f×f_0坐標(biāo)系的檢測(cè)盲區(qū)評(píng)估26
• 2.4.4 基于Q_(f0)×C_(norm)坐標(biāo)系的檢測(cè)盲區(qū)評(píng)估26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 基于模糊控制的主動(dòng)移相式孤島檢測(cè)新方法28-43
• 3.1 主動(dòng)移相式孤島檢測(cè)方法28-32
• 3.1.1 改進(jìn)的APS檢測(cè)方法28-31
• 3.1.2 改進(jìn)的APS檢測(cè)方法NDZ分析31-32
• 3.2 模糊控制系統(tǒng)的選取32-37
• 3.2.1 模糊控制結(jié)構(gòu)的確定32-33
• 3.2.2 模糊控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)33-37
• 3.3 建模與仿真分析37-42
• 3.3.1 單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)模型的建立37-39
• 3.3.2 數(shù)值仿真結(jié)果分析39-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 基于Morlet復(fù)小波變換的孤島檢測(cè)新方法研究43-59
• 4.1 Morlet復(fù)小波變換43-44
• 4.2 基于Morlet復(fù)小波變換的孤島檢測(cè)方法44-51
• 4.2.1 基于復(fù)小波變換孤島檢測(cè)的理論與方法44-46
• 4.2.2 建模與仿真分析46-51
• 4.3 復(fù)小波與實(shí)小波變換在孤島檢測(cè)中的對(duì)比研究51-56
• 4.3.1 復(fù)小波與實(shí)小波變換孤島檢測(cè)方法的有效性對(duì)比53
• 4.3.2 復(fù)小波與實(shí)小波變換孤島檢測(cè)方法的可實(shí)現(xiàn)性對(duì)比53-56
• 4.4 電力系統(tǒng)故障影響下孤島檢測(cè)新方法的有效性研究56-58
• 4.4.1 電力系統(tǒng)故障概述56-57
• 4.4.2 電力系統(tǒng)故障影響下孤島檢測(cè)的有效性分析57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第5章 結(jié)論與展望59-61
• 5.1 工作結(jié)論59-60
• 5.2 不足及展望60-61
• 注釋61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 攻讀碩士期間參與的項(xiàng)目及研究成果67-68
• 致謝68-69

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