光伏变流器低电压穿越技术研究

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1、文参未)p／，l硕士学位论文光伏变流器低电压穿越技术研究ResearchontheLowVoltageRideThroughTechnologyofGrid-connectedPhotovoltaicConverter作者：王京保导师：曾国宏北京交通大学2014年3月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构

2、送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：王京百呆导师签名：五，锶％签字日期：如I中年3月明日签字日期：p1。年弓月71"Et中图分类号：TM464UDC：621．3学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文光伏变流器低电压穿越技术研究ResearchontheLowVoltageRideThroughTechnologyofGrid—connectedPhotovoltaicConverter作者姓名：王京保导师姓名：曾国宏学位类别：工学学科专业：电气工程学号：111

3、21671职称：副教授学位级别：硕士研究方向：新能源发电技术北京交通大学2014年2月致谢本论文的工作是在我的导师曾国宏副教授的悉心指导下完成的，曾国宏副教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来曾国宏老师对我的关心和指导。曾国宏老师渊博的学识，诚恳的待人方式，饱满的工作热情，以及对学生无微不至的关怀，高度负责的精神，时时感动和激励着我，使我受益匪浅，将会深远地影响我的一生。荆龙老师扎实的专业知识，丰富的科研经验，对工作一丝不苟，对学生严格要求，将使我终生受益。两位老师悉心指导我们完成了

4、实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此谨向辛勤培养和关心我的曾国宏副教授和荆龙老师，致以崇高的敬意和最衷心的感谢!金新民教授、童亦斌副教授、吴学智老师和谢桦副教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，并提供了很好的实验条件，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，梁建钢博士、姬志辉、白建成、周冰等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外在读研期问得到了家人的充分理解和支持，在此感谢我的父母、姐姐，他们是我最坚强和最可靠的后盾，他们永远是我最大的精

5、神支持，在此向他们表达我最深情的谢意。中文摘要摘要：随着光伏电站装机容量的日益扩大和并网规范要求的不断提高，促使目前光伏并网发电技术的主要研究方向正从正常电网条件下光伏变流器的稳态运行转向电网故障条件下的低电压穿越运行。本论文主要针对光伏变流器在电网电压对称、不对称故障条件下的低电压穿越运行与控制和电网电压畸变条件下的控制进行了理论分析、仿真及实验研究，主要工作和研究成果如下。分析了电网电压对称跌落对光伏变流器交流侧电流和直流侧电压的影响，在此基础上提出了一种新型低电压穿越的控制策略。该策略通过电网电压前馈控制环节对有功

6、电流和无功电流的参考值重新分配来抑制变流器输出电流冲击，并使变流器运行在静止无功补偿(STATCOM)模式，向电网提供无功支持。利用仿真验证了其有效性。采用对称分量法建立了电网电压不对称故障条件下变流器模型，分析了并网电抗器上功率波动对直流母线电压的影响，针对光伏变流器在电网电压不对称故障条件下产生的交流侧负序电流和直流母线电压波动的问题，分别采用了抑制交流侧负序电流的控制策略和抑制直流母线电压二倍频波动的控制策略。计及变流器输出电流的限制，根据电网电压跌落深度同步降低网侧有功功率平均值，实现电网电压不对称故障条件下光伏

7、变流器的低电压穿越运行。仿真和实验验证了所提方案的可行性。建立了电网电压畸变条件下变流器模型，分析了电网电压畸变对变流器运行影响以及并网电抗器上功率波动对直流母线电压的影响，采用了抑制交流侧谐波电流和抑制直流母线电压波动两种控制策略。对锁相环进行改进，采用比例积分．谐振(PI．R)控制器进行控制系统的设计，仿真结果验证了控制方法的有效性。关键词：光伏发电；并网变流器；电网对称故障；电网不对称故障；低电压穿越；电网电压畸变分类号：TM464ABSTRACTABSTRACT：Astheincreasedpenetration

8、ofphotovoltaic(PV)powergenerationsinpowersystem，modengridcodesconceminggrid—connectedPVconverteraredeveloped．Asaresult，thesteady—stateoperationofgrid．connected