三相光伏并网发电系统关键技术研究

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1、硕士学位论文三相光伏并网发电系统关键技术研究RESEARCHONKEYTECHNOLOGIESOFTHREE-PHASEGRID-CONNECTEDPHOTOVOLTAICSYSTEM刘小晨哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM615学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文三相光伏并网发电系统关键技术研究硕士研究生：刘小晨导师：王毅教授申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedInd

2、ex:TM615U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONKEYTECHNOLOGIESOFTHREE-PHASEGRID-CONNECTEDPHOTOVOLTAICSYSTEMCandidate：LiuXiaochenSupervisor：Prof.WangYiAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpeciality：ElectricalEngineerin

3、gAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要大容量并网光伏电站既有绿色能源低碳环保的优点，又有管理、维护、扩容方便的优点，已成为分布式发电的重点发展方向。近年来，光伏发电装机容量在电网中所占比例逐渐升高，对电网造成重要的影响。因此，多国电力部门对光伏发电技术相继提出了严格的技术要求，并制定了

4、相关的技术标准，以降低光伏发电对电力系统稳定性及可靠性的不良影响。论文对两级式三相光伏逆变器展开研究，完成控制系统的设计。同时，针对电网故障情况下逆变器电压跌落检测、低电压穿越运行与控制、孤岛检测及电网故障模拟装置等关键技术展开理论分析、仿真与实验研究。主要工作和研究成果如下：根据光伏并网发电的特点，建立了三相光伏逆变器的数学模型，对电压电流双闭环控制策略展开研究，仿真和实验结果显示，逆变器达到了光伏并网要求，实现了光伏逆变器的科学合理并网发电。研究了基于dq锁相环的电压暂降检测算法，采用二阶广义积分器实现

5、电压正序分量、负序分量分离的方法对其进行改进，以达到电压跌落快速准确检测的目的。仿真研究发现，两种改进算法能够有效抑制谐波对检测结果的影响，解决了电压不对称跌落检测失败的问题，为研究LVRT控制策略奠定了基础。介绍了电压跌落发生器的基本原理，同时开展变压器式电压跌落发生器的仿真研究，实现了电压对称、不对称跌落故障的模拟。针对电压电流双闭环控制策略在LVRT期间所存在的问题，提出了无功补偿控制策略，通过动态分配有功、无功电流给定，抑制并网电流的增大，同时发出无功功率，支撑电网电压恢复，实现低电压穿越。鉴于孤岛

6、现象的重大危害，防孤岛效应也是光伏发电系统的重要研究方向。本文对无功电流—频率正反馈孤岛检测方法展开研究，通过将正反馈放大系数由常系数变为变系数，加快了孤岛检测速度，实验表明该方法在快速检测孤岛的同时不会对输出电能质量产生影响。搭建光伏逆变器仿真模型，对所提解决方案进行了仿真分析，验证了理论分析的有效性。最后在24.5kW光伏实验平台上进行部分功能测试，实现了低电压穿越和孤岛保护功能，验证所提控制策略的有效性。关键词：光伏并网；电压跌落检测；电网故障模拟；低电压穿越；孤岛效应-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位

7、论文AbstractWiththeadvantagesoflowcarbonenvironmentalandtheconvenienceofmanagement,maintenance,easyexpansion,thelargecapacityofGrid-connectedPVpowerstationisbecomingafocusdirectionofthedistributedgeneration.ButwiththePVcapacityhasanincreasinghighproportionin

8、thegrid,itsinfluenceonthegridcouldnotbemoreimportance.Toensurethesafeandstableoperationofpowergrid,thestatehasproposedthestricttechnicalspecificationonPVgenerationsystemsandformulatedtherelevanttechnicalstand