并网逆变器的等效模型及其在孤岛检测中的应用研究

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1、第40卷第12期湖南大学学报(自然科学版)Vo1．40，NO．122013年12月JournalofHunanUniversity(NaturalSciences)Dec．2013文章编号：1674—2974(2013)12—0062—05并网逆变器的等效模型及其在孤岛检测中的应用研究王玉斌”，郑世松，王广柱(1．山东大学电气工程学院，山东济南250061；2．哈尔滨电业局，黑龙江哈尔滨150000)摘要：并网逆变器在新能源发电等系统中发挥着重要的作用．并网逆变器在研制、调试、开发过程中，若因控制算法、保护电路设计或调试方法不当等，很容易损坏主电路中的开关器件，导致经济损失、影响逆变器

2、的研制开发进度．本文推导并建立了单相并网逆变器的模拟开关和运放模拟电路等效模型，以此等效模型为基础设计半实物硬件仿真系统来模拟实际的单相并网逆变器，并以主动电流扰动孤岛检测算法为例对此等效模型进行了可行性验证．该法可有效简化硬件设计、降低调试成本，仿真和实验结果验证了逆变器等效模型的有效性和实用性．关键词：并网逆变器；等效模型；半实物硬件仿真系统；孤岛检测中图分类号：TM615文献标识码：AStudyonEquivalentModelBasedGrid—connectedInverterandItsApplicationinIslandingDetectionWANGYu-bin”，Z

3、HENGShi～song。，WANGGuang—zhu(1．SchoolofElectricalEngineering-ShandongUniv，Jinan，Shandong250061，China；2HarbinElectricPowerBureau，Harbin。Heilongjiang150000，China)Abstract：Grid-connectedinverterplaysanimportantroleinnewenergypowergenerationsystem．Inthedevel—opment，debuggingandbuildingofagrid-connect

4、edinverter，theswitchingdevicesinthemaincircuittendtobedam—agedduetotheimpropercontro1algorithm，improperprotectioncircuitdesignorimproperdebuggingmethod，thusleadingtoeconomiclossesandaffectingthedevelopmentprogressofinverter．Ananalogswitchandop-ampanalogcircuitbasedequivalentmodelforgrid-connecte

5、dinverterwasderivedandestablished，andasemi-objecthardwaresimulationsystembasedonthisequivalentmodelwasthendesignedtoemulatetherealsingle-phasegrid-connectedin—verter．Thefeasibilityoftheequivalentmodelwasverifiedthroughactivecurrentdisturbingmethodofislandingdetec—tion．Theproposalpresentedcaneffe

6、ctivelysimplifyhardwaredesignandreducedebuggingcost．Thefeasibilityandeffectivenessoftheinverterequivalentmodelwereverifiedwithsimulationandexperimentresults．Keywords：grid—connectedinverter；equivalentmodel；semi—objecthardwaresimulationsystem；islan—dingdetection*收稿日期：2013—05-i9基金项目：国家自然科学基金资助项目(51

7、277115)；山东省自然科学基金资助项目(ZR2011EEM026)；济南市高校院所自主创新计划资助项目(201202093)作者简介：王玉斌(1967一)，男，山东济南人，山东大学副教授十通讯联系人，E—mail：sdjnwyb@163．tom第12期王玉斌等：并网逆变器的等效模型及其在孤岛检测中的应用研究63近年来，光伏、风能等新能源发电系统开始大规模普及应用，其中并网逆变器发挥了重要作用．并网逆变器除了具有并网／独立运行等基本运行模式外