光伏发电系统低电压穿越技术研究

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1、分类号学号M201271281学校代码10487密级硕士学位论文光伏发电系统低电压穿越技术研究学位申请人：丰立学科专业：电气工程指导教师：李妍副教授答辩日期：2015年5月16日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonLowVoltageRideThroughTechnologyofPhotovoltaicSystemCandidate:FengLiMajor:ElectricalEngineeringSupervisor:Asso

2、ciateProf.LiYanHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国

3、家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着光伏装机容量的逐年增长，光伏发电系统低电压脱网对电网造成的影响日益明显，现行国家标准对光伏发电系统的低电压穿越能力做了详细规定，改造光伏发电系统使其具备低电压穿越能力已刻不容缓。本文首先建立两级式光伏发电系统模型，实现了最大功率跟

4、踪以及单位功率因数并网；针对电压对称跌落时交流侧过流和直流缓冲电容电压升高的问题，本文提出基于容量冗余的无功分配控制方法，并给出适用于两级式光伏发电系统的耗能电阻设计原则，通过仿真验证该控制方法对交流侧过流和直流侧电压升高的抑制作用，并且可输出无功功率；通过接入某实际电网的仿真分析，探究了使用该控制方法的光伏发电系统无功功率输出极限，仿真数据表明该控制方法对光伏发电系统对称电压跌落时的低电压穿越能力提升明显。然后，本文分析了电压不对称跌落时，光伏发电系统直流缓冲电容电压出现二倍频波动以及交流侧出现负序电流的原因，提出基于恒功率的正负序独立解耦控制方法，并阐述该控制方法与基于电网电压定向

5、双环控制策略对输出功率控制的本质区别，通过仿真验证了该控制方法可以抑制交流侧负序电流或者平抑直流侧电压波动，能保证电压跌落期间不出现过流现象。针对电压不对称跌落时光伏发电系统不适合输出无功功率，本文采用分相无功补偿装置在并网点处输出无功功率，改善电压三相不平衡度，提升了光伏发电系统电压不对称跌落时的低电压穿越能力。关键词：两级式光伏发电系统；低电压穿越；耗能电阻；恒功率；分相无功补偿I华中科技大学硕士学位论文AbstractAsphotovoltaicinstalledcapacityincreasedyearbyyear,theeffectsofPVsystemsofflinefor

6、lowvoltagehasbecomingincreasinglyevident.ThecurrentnationalstandardhasdetailedprovisionsaboutlowvoltageridethroughcapabilityofPVsystems.It'samatterofgreaturgencytoimprovetheLVRTcapabilityofPVsystems.Weestablishamodeloftwostagegrid-connectedPVsystemsinthispaper,whichhasachievedthefunctionofMPPTan

7、dgrid-connectedinunitpowerfactor.TosolvetheproblemofovercurrentinACsideandovervoltageinDCsidewhensymmetricalvoltagedrophappened,thispaperpresentsamethodofreactivedistributionbasedoncapacityredundancycombinedwithnationalstand