三相光伏并网控制及低电压穿越技术研究

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1、分类号：TM464学校代号：10109密级：公开硕士学位论文THESISOFMASTERDEGREE(专业型）论文题目：臟研究生姓名:胡伟_________________________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________论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的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

2、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：^_日期：}K).l〇分类号：TM464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：三相光伏并网控制及低电压穿越技术研究研究生姓名：胡伟导师姓名及职称：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4月论文答辩日期：2015年6月7日答辩委员会主席：刘超教授I中文摘要日渐加深的能源危机以及越来越严重的环境问题，使得以光伏发电为代表的新能源技术取得了迅猛的发展。并

3、网逆变器作为光伏并网运行过程中关键的电力电子装置，其控制策略的优劣将影响整个并网系统的性能。此外，针对目前光伏的高渗透率对电力系统稳定性影响的问题，研究了正常电网电压条件下的并网控制策略、电网电压故障时的低电压穿越控制策略，以保证整个系统的稳定运行，提高了系统的可靠性，同时低电压穿越技术作为大规模光伏并网和新型电力系统发展的关键环节，对其研究具有很大的现实意义和实用价值。针对光伏并网逆变器，本文重点研究了包括电网电压正常以及故障时的控制策略。首先，在并网逆变器正常的运行情况下，依据不同的坐标系，分别构建了其在两相同步旋转

4、dq坐标系和两相静止αβ坐标系的下数学模型，同时设计了dq坐标系下的PI控制器和αβ坐标系下的准比例谐振（准PR）控制器。仿真结果表明两种控制器都能有效的控制并网，但基于准PR的控制器对并网电流中的谐波分量地抑制作用更加明显。其次，当电网发生三相对称故障致使电压跌落时，在采用了基于给定无功电流、控制有功电流的控制策略的基础上，再引入直流侧卸荷电路以抑制直流母线电压的升高，保证满足低压电穿越规定下的持续并网。仿真结果表明所采用的控制策略可在电压发生对称跌落时保证系统的安全稳定运行。最后，在电网电压发生不对称故障致使电压跌落

5、时，分析了逆变器的运行特性，并针对基于正负序旋转坐标系的双电流环控制结构这一传统方法存在的控制系统复杂、动态响应慢的问题，引入了基于准PR的控制器。从而省去了电流内环多次的正负序分离，简化了控制系统设计，提高了系统的动态响应速度。仿真结果表明所设计的准PR控制器的控制策略能使光伏发电系统在电网不对称故障时在满足规定要求的情况下继续并网运行，实现低电压穿越。关键词：光伏并网逆变器；电网对称故障；电网不对称故障；低电压穿越；准比例谐振；IIIABSTRACTFacingthedeepeningenergycrisisandt

6、heincreasinglydeteriorationoftheenvironment,thedevelopmentofgrid-connectedPVgenerationindustryhelpstosolvethisproblem.Theinverterisakeypowerelectronicdeviceintheoperationprocessofthegrid-connectedPVsystem.What’smore,thechosenofthecontrolstrategydirectlyaffectthep

7、erformanceofthewholesystem.Inaddition,aimingattheissueofhighpermeabilityofthephotovoltaiceffectonpowersystemstability,acontrolstrategystudyismadebasedontheconditionofnormaloperationstateofthepowergridandalow-voltagepowergridvoltagefault,toensurethereliabilityofth

8、esystem.Asakeypartofalarge-scalegrid-connectedphotovoltaicpowersystems，theresearchofLVRTtechnologyhasgreatpracticalsignificance.InviewofthePVinverter,thispaper