光伏并网变换器低电压穿越技术研究

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目光伏并网变换器低电压穿越技术研究作者姓名王晓娜学科专业电力电子与电力传动指导教师漆汉宏教授2015年5月中图分类号：TM615学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文光伏并网变换器低电压穿越技术研究硕士研究生：王晓娜导师：漆汉宏教授申请学位：工学硕士学科专业：电力电子与电力传动所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinPowerElectronicsandPowerDriveSTUDYOFTHELOWVOLTAGERIDETHROUGHCONTROLF

2、ORGRID-CONNECTEDPHOTOVOLTAICINVERTERbyWangXiaonaSupervisor:ProfessorQiHanhongYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《光伏并网变换器低电压穿越技术研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书

3、《光伏并网变换器低电压穿越技术研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要随着光伏发电规模、渗透率的不断增大，当电网出现瞬时故障时，若光伏发电系

4、统频繁大面积脱网，必将对电网造成冲击，影响供电系统的安全性和可靠性。因此，国内外新的并网标准要求光伏逆变器应具有低电压穿越（LVRT）能力。本文以三相逆变器为研究对象，基于电网故障下并网变换器的控制，展开光伏低电压穿越的研究。首先，建立逆变器的数学模型，在此基础上研究电网故障下并网变换器的控制。电网故障时，采用二阶广义积分器（SOGI）实现正负序分离。介绍解耦双同步坐标系电流控制和比例谐振两种电流控制结构，可以无静差的跟踪不对称参考电流。基于瞬时功率理论，介绍5种功率控制策略，能够根据功率恒定或电流正弦的控制目标灵活选择参考电流。其次，研究适用于光伏并网变换器的低电压穿越方法，包括灵活正负

5、序电压支撑策略和消除有功振荡的正负序补偿控制。灵活正负序电压支撑策略采用灵活正负序电流控制，根据并网点要求和电压跌落情况实时计算无功功率和电流正负序调节系数，灵活注入正负序无功电流。针对灵活正负序电压支撑策略功率震荡问题，提出消除有功振荡的正负序补偿控制。该控制通过正序和负序控制（PNSC）注入有功电流，根据功率振荡产生机理推导出能够消除有功振荡的无功电流。同时采用限流措施，避免过流对逆变器的损坏。通过MATLAB/Simulink，对两种低电压穿越方案进行仿真对比分析，验证理论研究的正确性。最后，对系统进行硬件和软件设计，搭建基于TMS320F2812控制的光伏并网逆变器实验平台，对消除

6、有功振荡的正负序补偿控制进行实验验证。实验结果表明，相比于灵活正负序电压支撑策略，消除有功振荡的正负序补偿控制能够消除有功功率振荡且有效限制过电流。关键词：光伏逆变器；低电压穿越；电压跌落；无功支撑-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractAstheproportionofgrid-connectedphotovoltaicsysteminenergystructurebecomingheavier,iftheytakeofffromthegridfrequentlywhengridvoltagesags,thesafetyandreliabilityofgridwouldbeimpa

7、cted.ThereforethelatestgridconnectionstandardsdemandthatthePVinvertermusthavelowvoltageridethrough(LVRT)capability.Bytakingthree-phasegrid-connectedinverterasatarget,afurtherstudyofLVRTonthebasisofthecontrolofgri