光伏并網(wǎng)逆變器故障診斷及孤島檢測

【摘要】：光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏陣列、并網(wǎng)逆變器和電網(wǎng)組成，三者都有可能發(fā)生故障，其中的并網(wǎng)逆變器單個開關(guān)管開路故障診斷與孤島檢測則是本文要進行深入研究的內(nèi)容。 并網(wǎng)逆變器能否可靠運行影響到其本身與電網(wǎng)的安全。并網(wǎng)逆變器主電路是由若干開關(guān)器件組合而成，而開關(guān)器件存在短路和開路故障。本文對單管開路故障特征量進行分析并根據(jù)光伏并網(wǎng)逆變器特點，給出一種三相光伏并網(wǎng)逆變器開關(guān)器件開路故障診斷方法。逆變器開關(guān)器件發(fā)生開路故障時電網(wǎng)中性點與直流側(cè)負極之間的電壓與正常工作時的電壓不同，將該電壓作為特征量。結(jié)合光伏并網(wǎng)逆變器單位功率因數(shù)并網(wǎng)特點，以電網(wǎng)電壓矢量角度為參考，對開路器件進行診斷。仿真和硬件實驗結(jié)果表明，該方法可以在一個電流周期內(nèi)準確定位開路故障器件。 孤島效應(yīng)是所有分布式發(fā)電系統(tǒng)都要面臨的一個問題，孤島效應(yīng)發(fā)生時，可能會給電網(wǎng)設(shè)備和人員帶來不利影響。本文介紹了常用的被動式和主動式孤島檢測方法的原理。采用P×Q坐標系對被動式孤島檢測算法的檢測盲區(qū)進行分析。針對P×Q坐標系的不足，采用Qf0×Cnorm坐標系對基于頻率的孤島檢測算法的檢測盲區(qū)進行分析。 針對孤島檢測算法中的主動頻率偏移法進行深入研究，詳細給出單相與三相主動頻率偏移法的實現(xiàn)過程。由于傳統(tǒng)的主動頻率偏移法會造成逆變器輸出電能質(zhì)量惡化，本文給出一種變反饋系數(shù)主動頻率偏移法。在電網(wǎng)頻率波動小的時候，采用小反饋系數(shù)；在電網(wǎng)頻率波動大的時候，采用大反饋系數(shù)。仿真和硬件實驗結(jié)果證明該方法在逆變器正常并網(wǎng)時對輸出電流的影響較小，當孤島效應(yīng)發(fā)生時檢測能力比較突出，在孤島檢測的時間上也符合國家相關(guān)標準的規(guī)定。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng)逆變器 單位功率因數(shù) 開路故障 孤島檢測 檢測盲區(qū)
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-12
• 圖清單12-16
• 表清單16-17
• 1 緒論17-27
• 1.1 課題研究背景17-18
• 1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)18-21
• 1.3 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)故障診斷關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀21-26
• 1.4 本文研究內(nèi)容26-27
• 2 光伏并網(wǎng)逆變器開關(guān)管開路故障診斷27-41
• 2.1 逆變器并網(wǎng)控制27-33
• 2.2 并網(wǎng)逆變器故障類型33-34
• 2.3 開關(guān)管開路故障特征量分析34-37
• 2.4 一種基于電壓的開關(guān)管開路故障診斷方法37-40
• 2.5 本章小結(jié)40-41
• 3 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測41-66
• 3.1 孤島效應(yīng)相關(guān)問題41-43
• 3.2 常用孤島檢測方法43-48
• 3.3 孤島檢測算法檢測盲區(qū)分析48-56
• 3.4 主動頻率偏移法56-59
• 3.5 改進的三相AFD法及其檢測盲區(qū)分析59-65
• 3.6 本章小結(jié)65-66
• 4 仿真與硬件實驗66-80
• 4.1 并網(wǎng)系統(tǒng)仿真66-67
• 4.2 并網(wǎng)逆變器開路故障診斷仿真67-70
• 4.3 孤島檢測仿真70-74
• 4.4 10kVA硬件平臺實驗74-79
• 4.5 本章小結(jié)79-80
• 5 總結(jié)與展望80-82
• 參考文獻82-87
• 作者簡歷87-89
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集89

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

基于標幺化均值的大功率PWM整流器故障診斷    王磊;杜永紅;趙雷廷;吳佐民;劉志剛;

一種有效的孤島檢測盲區(qū)描述方法    劉芙蓉;康勇;段善旭;王輝;王志峰;

滑模頻率偏移法的孤島檢測盲區(qū)分析    劉芙蓉;王輝;康勇;段善旭;

電壓型PWM整流器的開關(guān)器件斷路故障特征    王磊;趙雷霆;張鋼;吳佐民;劉志剛;

三相逆變器開關(guān)管故障診斷方法研究進展    安群濤;孫力;孫立志;趙克;

分布式電源中逆變器的故障特征和保護方案    趙杰;張艷霞;宣文博;徐陸宇;

多機并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)孤島效應(yīng)的檢測方法    孫強;段凱;

分布式發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中孤島檢測方法的綜述研究    程啟明;王映斐;程尹曼;汪明媚;

世界光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與展望    羅如意;林曄;

我國光伏行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及對策探討    杜偉偉;

國內(nèi)外光伏發(fā)電站環(huán)境影響評價方法簡析    朱林;吳菲;李健;

分布式發(fā)電系統(tǒng)逆變器側(cè)孤島檢測及非檢測區(qū)描述    程明;張建忠;趙俊杰;

光伏并網(wǎng)逆變器的孤島檢測技術(shù)    劉方銳;康勇;張宇;

基于改進滑模頻率偏移法的光伏孤島檢測研究    肖龍;楊國華;鮑麗芳;智騰飛;韓世軍;王金梅;

用于單相分布式發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測的新型電流擾動方法    任碧瑩;孫向東;鐘彥儒;同向前;沈宏;

第五講:并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)    王健強;

一種新型孤島檢測方法    朱艷偉;石新春;王振岳;但揚清;

帶正反饋的有源頻率偏移孤島檢測及盲區(qū)討論    廖政偉;廖暉;呂征宇;

正反饋有源頻率擾動孤島檢測的一種改進算法    王武;蔡逢煌;鄭必偉;

“金太陽”工程實施的相關(guān)影響分析    魏曉霞;

基于頻率偏移法的光伏并網(wǎng)逆變器孤島檢測    陳曦;李亞楠;陳阿蓮;杜春水;張承慧;

光伏并網(wǎng)給定電流幅值偏移的孤島檢測方法    鄭世松;孫冰;王玉斌;

氧化鋅壓敏電阻老化過程中非線性系數(shù)的研究    張棖;

自適應(yīng)電壓前饋正反饋的孤島檢測方法    閆朝陽;王楠楠;楊國良;

基于主動頻率偏移法的6kW PEMFC發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)孤島檢測方法    李艷昆;陳維榮;李奇;田維民;

基于Z源網(wǎng)絡(luò)的光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的研究    劉鴻鵬

分布式電源故障特性分析及微電網(wǎng)保護原理的研究    金強

微電網(wǎng)潮流分析與柔性控制技術(shù)研究    段玉兵

充放儲一體化電站功率變換系統(tǒng)穩(wěn)定分析與控制    胡國珍

并網(wǎng)型戶用光伏系統(tǒng)的孤島檢測技術(shù)研究    劉芙蓉

戶用式光伏并網(wǎng)發(fā)電控制策略的研究    任碧瑩

光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)研究    趙杰

光伏發(fā)電系統(tǒng)運行理論與關(guān)鍵技術(shù)研究    徐瑞東

充放儲一體化電站并聯(lián)式功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制技術(shù)研究    劉寶其

基于Z源網(wǎng)絡(luò)的三端口光伏系統(tǒng)研究    高志強

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究    雷家寧

單相并網(wǎng)逆變器及反孤島控制研究    袁江偉

基于交流母線的光伏逆變器研究    李富國

V2G的EPS功能實現(xiàn)的研究    楊偉新

管軌運輸系統(tǒng)直線電機牽引變流器研究    仝鑫

戶用型光伏發(fā)電系統(tǒng)解決云南省無電人口通電問題的經(jīng)濟性研究    李怡

基于可控短路技術(shù)的微電網(wǎng)孤島檢測技術(shù)研究    韓耀鵬

光伏電站的遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計    宋開峰

影響江西省光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素研究    呂秀

含光伏電源的配電網(wǎng)保護研究    張澤云

基于因果模型的級聯(lián)型差補逆變器的故障診斷    潘孟春,單慶曉,李圣怡,胡楷,唐鶯

一種基于模式識別的可控整流電路故障診斷方法    李敏遠,陳如清

三相變頻驅(qū)動系統(tǒng)中逆變器的故障診斷與容錯技術(shù)    張?zhí)m紅,胡育文,黃文新

基于傅里葉變換和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的逆變器故障檢測與診斷    崔博文;任章;

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測技術(shù)    郭小強;趙清林;鄔偉揚;

主動電流擾動法在并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測中的應(yīng)用    張純江;郭忠南;孟慧英;劉煒;

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏陣列發(fā)電預(yù)測模型的設(shè)計    陳昌松;段善旭;殷進軍;

電壓型PWM整流器的開關(guān)器件斷路故障特征    王磊;趙雷霆;張鋼;吳佐民;劉志剛;

基于PWM整流器的城軌牽引供電系統(tǒng)研究    王磊;劉志剛;張鋼;沈茂盛;

光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)亟需政策扶持    張興科;

中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究    李曉剛

脈沖均勻調(diào)制功率控制串聯(lián)諧振式逆變器    顏文旭,沈錦飛,惠晶,吳雷

正弦逆變器控制軟件設(shè)計    王耀北;閆英敏;

并聯(lián)型逆變器的定角控制    朱曉榮,彭詠龍,李和明

數(shù)字雙閉環(huán)瞬時值控制逆變器外特性研究    許愛國;謝少軍;

一種高性能的單相逆變器多環(huán)控制方案    熊健;周亮;張凱;史鵬飛;

一種并聯(lián)諧振型逆變器他激頻率的控制方法    張春雨;彭詠龍;張智娟;

Z源逆變器的電壓電流雙閉環(huán)控制    崔彬;錢照明;丁新平;彭方正;

196系列單片機在空調(diào)逆變器中的運用    岳玉靜;

多重化逆變器及其控制方法    梁中華;于平泳;劉春芳;盧寶宏;劉宏楠;

電動汽車雙向阻抗源逆變器控制系統(tǒng)設(shè)計    周玉棟;許海平;曾莉莉;溫旭輝;

組合式三相正弦逆變器控制軟件設(shè)計    陳永利;霍艷軍;

基于免疫算法的單相逆變器多目標最優(yōu)控制策略研究    費雯麗;袁佳歆;陳立;

基于60°坐標系的五電平逆變器研究    李紅利;方文俊;仇書文;

光伏并網(wǎng)逆變器偽孤島現(xiàn)象的研究    郭建勇;方如舉;李獻偉;

新型中頻正弦波逆變器控制方法實現(xiàn)的研究    李金剛;馬鑫;鐘彥儒;

500kW光伏并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)    石志學(xué);王金峰;金傳付;吉文杰;郭艷鵬;陳可;

逆變器無拍頻控制策略研究    葛興來;馮曉云;

逆變器電流滯環(huán)控制技術(shù)研究    葉楠;何中一;孟憲會;邢巖;

1kW潮流能發(fā)電裝置逆變器SVPWM技術(shù)的研究與應(yīng)用    張少杰;段鐵群;楊勇;張亮;

UPS逆變器反饋控制誤差分析與改進方法    郭同生;黎輝;楊旭;王兆安;

一款新型逆變器控制芯片LX1692IDW簡介    上海 蘇成富

新一代UPS的發(fā)展趨勢    周志敏

Z源逆變器研究    房緒鵬

Z源逆變器研究    湯雨

太陽能交流模塊逆變器及其控制技術(shù)的研究    譚光慧

光伏發(fā)電系統(tǒng)中Z源逆變器的控制技術(shù)研究    陳艷

網(wǎng)絡(luò)控制逆變器及其并聯(lián)系統(tǒng)若干關(guān)鍵問題研究    鄭偉鋒

基于Z拓撲的光伏并網(wǎng)逆變器研究    程如岐

基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的電壓型組合式逆變器和電流源逆變器控制技術(shù)研究    許飛

電壓型逆變器分布式控制并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)研究    亓迎川

大容量高頻諧振逆變器關(guān)鍵技術(shù)的研究    李建文

基于Z源型逆變器的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    許頗

阻抗源逆變器在微型電動汽車上的應(yīng)用研究    伍元彪

風光柴互補發(fā)電系統(tǒng)中并網(wǎng)雙向逆變器的研究    趙玲霞

單相逆變器無互聯(lián)線并聯(lián)控制技術(shù)研究    闞加榮

雙向高頻環(huán)節(jié)逆變器研究    張懷金

新型逆變器控制系統(tǒng)研究    張志強

單相并網(wǎng)光伏逆變器的研究    郭虓

基于內(nèi)高頻環(huán)的并網(wǎng)三相光伏逆變器的研究和實現(xiàn)    何耀

單相中頻逆變器數(shù)字控制及其并聯(lián)研究    王文杰

基于下垂法控制的無線并聯(lián)逆變器系統(tǒng)由獨立到并網(wǎng)模式切換策略的研究    金城

電動汽車電機驅(qū)動用Z源逆變器的實驗研究    薛平