光伏发电并网控制与孤岛检测方法的匹配研究

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1、分类号：TMG15学校代号:1Q1()9密级:公开TaiyuanUniversityofScience&Technology硕士学位论文THESISOFMASTERDEGREE(专业型)光伏发电并网控制与孤岛检测方法的论文题目:匹配研究_________________________研究生姓名：秦硕_______________________________指导教师:孙志毅教授刘立群教授工程领域/专业:电气工程_________________________学习年限：2012年9月一2015年7月论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指

2、导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明产生的法律后果由本人承担。论文作者签名：H________日期：分类号:TM615学校代码:10109密级：公开太原科技大学硕士学位论文(专业型)学位论文题目：光伏发电并网控制与孤岛检测方法的匹配研究研究生姓名：秦硕导师姓名及职称：孙志毅教授刘立群教授培养单位：电子信息工程学院工程领域/专业：电气工程论文提交日期：2015年5月论文答辩日期：2015

3、年6月7日答辩委员会主席：苏小林教授中文摘要中文摘要21世纪以来，能源短缺和传统化石能源消耗所带来的环境问题已成为限制人类社会可持续发展的两大主要因素。从解决能源短缺和环境问题的角度来考虑，由清洁型可再生能源全面取代化石能源是大势所趋。光伏（Photovoltaic简称PV）发电作为太阳能开发利用的主要形式，已成为清洁型可再生能源领域的主要研究课题。由于调整能源消费结构的需求和光伏发电技术的长足进步，使得光伏发电并网系统迅猛发展。其中，并网控制策略和孤岛效应检测作为光伏发电并网系统的核心部分而受到广泛关注。因不同的并网控制策略与不同的孤岛检测方法结合使用，孤

4、岛效应检测时间和输出电能质量均有所不同。所以，本文针对并网控制策略和孤岛检测方法之间的影响进行匹配研究，并进行横向比较分析得出匹配结果表。首先分析了并网控制策略的研究现状，在此基础上对双闭环控制、滞环控制和改进型滞环控制三种并网控制策略的数学模型进行了深入的理论研究，并在Matlab/Simulink环境中搭建了上述三种并网控制策略的仿真模型进行仿真分析。由仿真结果反映出在相同的情况下，上述三种并网控制策略都可以满足并网要求，其中滞环控制并网电流中高次谐波含量高，且总的谐波畸变率较高，双闭环控制的谐波畸变率最低。然后，详细介绍了国内外孤岛检测的相关技术标准和

5、孤岛检测方法的分类，并具体分析了其中三种孤岛检测方法的原理。本文的重点是在Matlab/Simulink中搭建了三种并网控制策略分别与三种孤岛检测方法的匹配仿真模型进行仿真研究，通过仿真结果得出：不宜单独采用过欠电压检测作为孤岛检测方案，应结合其他孤岛检测方法共同使用；并网控制策略与主动孤岛检测方法匹配结果表和相应的结论。文章基于TMS320F2812搭建了并网实验平台，并对采样与过零点检测电路进行了改进，使其所捕获波形的上升沿和下降沿较为理想。同时，设计了逆变器主电路、控制单元、驱动单元等硬件电路和系统软件，并对实验结果进行了简要分析，验证了光伏并网逆变器

6、硬件电路设计及电流闭环控制的可行性。关键词：光伏发电；并网控制策略；孤岛检测方法；匹配；并网实验平台IABSTRACTABSTRACTEnergyshortageandtheenvironmentalproblemsbroughtbytheconsumptionoftraditionalfossilfuelenergieshavebecometwomajorlimitedstfactorsforthesustainabledevelopmentofhumansocietysincethe21century.Inconsiderationoftheenergy

7、shortageandenvironmentalproblems,itisanirresistibletrendtoreplacethetraditionalfossilfuelwiththerenewablecleanenergy.Photovoltaicpowergeneration(PV)asthemainformofthedevelopmentandutilizationofsolarenergywillbecomethemainresearchtaskinnewenergyresearch.Theadjustmentsoftheconsumptio

8、nstructureandthesignifican