基于滑模频率偏移法的光伏孤岛检测的研究

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3、滨理工大学２０１５年６月园内阁书分类号：ＴＩＶ０５２工学硕±学位论文基于滑模频率偏移法的光伏孤岛检测的硏究硕±研究生；刘东旭导师：颜景斌申请学位级别：工学硕±学科、专业：电气工程所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：２０１５年６月授予学位单位：哈尔滨理工大学哈尔滨理工大学工程硕士学位论文基于滑模频率偏移法的光伏孤岛检测的研究摘要随着日渐发展的经济体，现有能源不再满足当前的消耗，所以需要寻找新能源。近年来太阳能的应用也越来越广泛，现在光伏发电也是新兴产业。孤岛检测是

4、光伏发电系统中最为重要的问题，减小孤岛检测时间可以实现电网安全稳定的运行。当电网发生故障，或断路器由于某些原因断开时，这样会造成光伏发电系统与电网发生脱离，从而形成孤岛效应。当发生孤岛效应时，如果不能够快速的检测到孤岛信号会给光伏发电系统带来严重的危害如：逆变器带电作业时，会对检测人员造成生命危害；逆变器没有与负载脱离时，会对负载产生毁灭性的破坏。为了准确、快速的切除孤岛效应，本文对孤岛信号的产生和检测进行相应的研究，并通过相应的算法进行仿真，更好的防止孤岛效应的产生。首先，以单相光伏并网发电最为基础原理，研究光

5、伏并网过程中需要的相关变量，直流/直流(DC/DC)、直流/交流(DC/AC)、LC滤波、电流环和电压环和最大功率点跟踪等，通过对光伏并网发电系统的设计和计算，进行仿真得出相应的波形。其次，在单相光伏并网发电的基础上对三相光伏并网发电进行扩展，实现稳定的逆变进行并网。应用滑模频率漂移检测法(Slip-ModeFrequencyShift)，介绍SMS孤岛检测的方式方法并搭建SMS检测系统的仿真模型，在仿真中得到SMS检测方法对母线的实时检测、SMS对逆变器IPCC的检测、SMS对逆变器UPCC的检测，当发现孤岛信

6、号时，将其迅速解除电网。最后,为了能够减小对光伏发电系统输出功率的影响，并快速检测出孤岛现象，提出了一种新的IM-SMS算法。这种思想，通过适当的选取光伏发电系统输出电流偏移的频率值以及光伏发电系统输出电流在偏移周期的幅度值，相对减小了光伏发电系统输出功率的影响。并通过搭建Matlab/Simulink光伏并网孤岛检测模型进行仿真，并联比较IM-SMS算法与SMS算法，表明改进后的算法能够更加准确、快速的检测出孤岛信号，并且减小检测盲区，从而提高光伏并网发电的安全性和稳定性。关键词光伏并网发电；孤岛检测；检测盲区

7、；逆变器；SMSI哈尔滨理工大学工程硕士学位论文ResearchonphotovoltaicislandingdetectionbasedonSlip-ModeFrequencyShiftAbstractAlongwiththeincreasinglydevelopmentofeconomy,theenergyproducedintheworldcannolongermeettheneedsofhumandevelopment.Asecondquestionisthesearchfornewenergy,thus

8、theapplicationofsolarenergyisbecomingmoreandmorewidely.Andtheformofphotovoltaicpowergenerationisalsotheemergingindustries.Grid-connectionisthemostimportantinPhotovoltaicpowergenerationsys