三相光伏并网逆变器监控系统的研究

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1、中国图书分类号：TM461国际图书分类号：621．3西南交通大学硕士研究生学位论文密级：公开三查旦选丛差圆逆变置监控丕统的硒窒年级三Q二二级姓名逊立申请学位级别亟±堂僮专业电工理途皇堑撞苤指导老师庄圣贤教援二O一四年五月ClassifiedIndex：TM461U．D．C：621．3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisTHESTUDYOFMONITORINGSYSTEMINTHREEPHASEPVGRID．CO厦州ECTEDⅣⅦI汀ERGrade：20llCandidate：SunLiAcad

2、emicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringTheoryandNewTechnologySupervisor：Prof．ZhuangShengxianMay,2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇

3、编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密彳，使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)哆、·厂学位论文作者签名：各^＼)乙指导老师签名：日期：站№g．山日期：岛他6．刃西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：首先根据并网逆变器运行时可能会出现的问题，明确逆变器监控系统的设计目标，将监控系统对PCC点状态参数的监测方法以及数字化实现的手段作为研究重点，并给出系统总体软硬件的设计方案。根据给出的方案，对所提监控系统的工作原理进行详细的说明。简单描述目前电网同步技术的研究成果

4、，以基于锁相环的电网同步技术来检测PCC点电压的幅值、频率和相位。针对目前基于同步旋转坐标变换锁相环的所存在的不足，介绍一种基于级联信号延时消除特定次谐波抑制方法的新型锁相环的性能，该锁相环具有良好的性能。能够在各种非理想电网环境下，准确快速地提取并网点基波电压、电流的相位、幅值和频率。同时分析孤岛所发生的机理，针对目前孤岛检测方法所存在的不足之处，利用PLL可以快速检测电网信号频率的变化这一特性，提出一种新型的基于双边三角波无功功率扰动主动式孤岛检测方法，定量地分析了单机运行和多台并联运行时的对检测性能的影响，以及调节措施。通过比较传统的无功扰

5、动检测方法，论证新方法的优点。通过理论分析证明该方法能够在功率匹配的状态下对孤岛进行无盲区快速检测。最后，以STM32F407数字控制器为核心，分配硬件外设资源，设计软件程序，并在建立好的实验平台上验证算法的实现。通过得到的结果来说明算法的有效性，整个系统的正确性。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本文完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。靴论文作

6、者张否式，、左日期：公f0G．山西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要近年来，经济效益增长、越来越高的能源需求和二氧化碳排放的限制政策成为了推动基于分布式发电系统新能源发展的主要因素。光伏发电系统具有体积小、零污染的优点，在世界范围内得到了广泛使用。但是大容量光伏发电系统的渗透直接导致光伏并网逆变器和电网两者相互影响着对方的稳定和安全。因此，研究一种高性能的监控系统来实时监测逆变器与电网的各项状态参数，是保证并网逆变器稳定和安全运行的重要前提。在综合了国内外光伏逆变器监控系统的研究成果之后，本文以单台并网逆变器为研究对象，首先确定用于单台逆变器

7、监控系统的工作流程与总体软硬件的设计方案。重点研究了监控系统中所用到的能够独立于逆变器控制系统对交流侧并网点(PCC)状态进行监测的方法。使用基于软件锁相环技术的电网同步算法来快速而又精准地跟踪并网点电压的幅值、频率和相位发生的变化。并在此基础上，提出了一种新型的主动式孤岛检测方法，利用锁相环精准的频率跟踪性能，来判断并网点孤岛状态。对于锁相环和主动式孤岛检测方法，文章对两者之间的必然联系以及在所提监控系统中的重要性做出了解释。首先分析了PLL的基本工作原理以及非理想电网环境对其跟踪输出造成的不良影响，在原有PLL的鉴相器中加入一种信号延时消除算

8、法(DSC)可以有效地抑制非理想电网信号输入带来的不良影响，同时在理论上分析了新型锁相环的跟踪性能。随后，针对现有主动式孤岛检测技术的不