本文關(guān)鍵詞：三相光儲發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)及低電壓穿越控制策略研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著環(huán)境污染及全球變暖問題日益嚴重,以光伏發(fā)電為代表的可再生能源發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速。光伏發(fā)電通常具有間歇性和波動性,為了提高能源利用率,采用光伏和儲能組成的三相光儲并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),既能避免光伏發(fā)電的功率波動問題又可以最大限度地利用太陽能,因此受到廣泛關(guān)注。隨著光伏電源滲透率不斷增加,在局部配電網(wǎng)中,光伏并網(wǎng)系統(tǒng)與配電網(wǎng)交互影響。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障時,為減輕光伏系統(tǒng)對配電網(wǎng)穩(wěn)定運行的影響及提高并網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部穩(wěn)定性,需使并網(wǎng)系統(tǒng)不脫網(wǎng)運行。因此,各個國家都對光伏發(fā)電提出低電壓穿越要求。本文基于三相光儲并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),搭建仿真模型,分析其在配電網(wǎng)正常運行和故障運行情況下的控制策略,要求在配電網(wǎng)正常運行時滿足電網(wǎng)調(diào)度要求,故障運行時滿足低電壓穿越要求。針對三相光儲并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),分析其重要組成部分光伏發(fā)電單元和儲能單元結(jié)構(gòu)特性。首先基于光伏電池模型分析幾種常見的MPPT控制方法,提出基于PI調(diào)節(jié)的電導(dǎo)增量法(INC-PI),通過仿真不同環(huán)境條件下光伏系統(tǒng)追蹤效果驗證其可行性。其次,分析超級電容和鋰電池的特性及優(yōu)缺點并選用鋰電池作為三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的儲能元件;介紹DC-DC變換器控制方式并通過仿真驗證各控制方式的可行性,為三相光儲并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在多種模式下的運行控制提供理論基礎(chǔ)。針對光儲發(fā)電系統(tǒng)中與配電網(wǎng)連接的并網(wǎng)逆變器,首先基于配電網(wǎng)正常情況下的數(shù)學(xué)模型研究三相光儲并網(wǎng)逆變器控制策略;其次根據(jù)功率平衡理論,提出三相光儲發(fā)電系統(tǒng)在配電網(wǎng)正常情況下的協(xié)調(diào)控制策略;最后仿真驗證提出協(xié)調(diào)控制策略的可行性。針對故障情況下并網(wǎng)逆變器鎖相環(huán)失效現(xiàn)象,首先比較不同鎖相環(huán)控制策略的優(yōu)缺點,基于延時濾波器(DSC)的控制方式在鎖相和電網(wǎng)電壓正序分量幅值檢測方面的優(yōu)勢采用級聯(lián)延時濾波鎖相環(huán)(CDSC-PLL)的控制策略。其次,基于配電網(wǎng)故障情況下并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型,提出并網(wǎng)逆變器的控制策略。該控制策略以抑制并網(wǎng)電流負序分量為控制目標(biāo),能夠限制并網(wǎng)電流幅值及提供無功補償。最后,基于三相光儲并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),仿真驗證在配電網(wǎng)發(fā)生對稱故障和不對稱故障情況下所提出并網(wǎng)逆變器控制策略的可行性。基于三相光儲并網(wǎng)系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu),搭建三相光儲并網(wǎng)實驗平臺。首先,對系統(tǒng)主電路參數(shù)及控制系統(tǒng)的軟硬件進行設(shè)計;其次,對實驗平臺進行采樣校準和鎖相環(huán)測試并進行并網(wǎng)逆變器單位功率因數(shù)并網(wǎng)實驗和三相光儲并網(wǎng)系統(tǒng)可調(diào)度實驗,驗證三相光儲并網(wǎng)系統(tǒng)在配電網(wǎng)正常情況下具有可調(diào)度能力;最后,進行配電網(wǎng)故障情況下三相光儲并網(wǎng)系統(tǒng)低電壓穿越實驗,驗證三相光儲并網(wǎng)系統(tǒng)在配電網(wǎng)故障情況下具有低電壓穿越能力。
【關(guān)鍵詞】：三相光儲并網(wǎng)發(fā)電 鋰電池 并網(wǎng)逆變器 故障穿越
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM615;TM464
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 選題背景及研究意義10-11
• 1.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電及儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀13
• 1.3 光伏低電壓穿越概述13-15
• 1.3.1 光伏發(fā)電低電壓穿越要求13-14
• 1.3.2 光伏低電壓穿越研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文的主要研究工作和創(chuàng)新點15-18
• 第二章 光伏與儲能單元結(jié)構(gòu)及控制策略18-38
• 2.1 三相光儲并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)18
• 2.2 光伏單元組成與特性18-21
• 2.3 光伏最大功率追蹤（MPPT）方法21-28
• 2.3.1 MPPT方法綜述21-25
• 2.3.2 基于PI調(diào)節(jié)的電導(dǎo)增量法（INC-PI）25-28
• 2.4 儲能單元組成與特性28-31
• 2.5 雙向DC-DC控制器設(shè)計31-36
• 2.5.1 雙向DC-DC變換器工作原理31-32
• 2.5.2 雙向DC-DC變換器控制策略32-34
• 2.5.3 仿真分析34-36
• 2.6 本章小結(jié)36-38
• 第三章 配電網(wǎng)正常情況下三相光儲并網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略38-50
• 3.1 配電網(wǎng)正常運行情況下并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型38-40
• 3.2 并網(wǎng)逆變器控制策略40-43
• 3.3 三相光儲并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)運行狀態(tài)分析及控制策略43-45
• 3.4 三相光儲并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)仿真45-48
• 3.4.1 光伏發(fā)電單元輸出功率波動并網(wǎng)發(fā)電仿真45-47
• 3.4.2 電網(wǎng)調(diào)度變化時光儲并網(wǎng)發(fā)電仿真47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-50
• 第四章 配電網(wǎng)故障情況下并網(wǎng)逆變器控制策略50-76
• 4.1 電網(wǎng)故障特征50-51
• 4.2 配電網(wǎng)故障情況下鎖相環(huán)設(shè)計51-62
• 4.2.1 鎖相環(huán)基本結(jié)構(gòu)52
• 4.2.2 配電網(wǎng)故障情況下鎖相環(huán)控制策略52-58
• 4.2.3 故障情況下不同鎖相環(huán)仿真對比58-62
• 4.3 并網(wǎng)逆變器低電壓穿越控制策略62-69
• 4.3.1 不對稱故障情況下并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型62-64
• 4.3.2 故障情況下并網(wǎng)逆變器控制目標(biāo)分析64-65
• 4.3.3 不同控制目標(biāo)下電流控制參考值選取65-68
• 4.3.4 并網(wǎng)逆變器無功控制及電流限幅策略68-69
• 4.4 三相光儲并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)故障穿越仿真69-74
• 4.4.1 對稱故障仿真分析70-72
• 4.4.2 不對稱故障仿真分析72-74
• 4.5 本章小結(jié)74-76
• 第五章 三相光儲并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實驗平臺開發(fā)76-98
• 5.1 主電路參數(shù)選取76-80
• 5.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計80-84
• 5.2.1 總體結(jié)構(gòu)80-81
• 5.2.2 硬件電路設(shè)計81-84
• 5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計84-88
• 5.3.1 主程序設(shè)計84-85
• 5.3.2 ePWM模塊設(shè)置85-86
• 5.3.3 子程序設(shè)計86-88
• 5.4 三相光儲并網(wǎng)發(fā)電平臺測試與實驗88-96
• 5.4.1 實驗方案90-91
• 5.4.2 平臺測試實驗91-93
• 5.4.3 配電網(wǎng)正常情況下三相光儲發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)實驗93-94
• 5.4.4 配電網(wǎng)故障情況下三相光儲并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)運行實驗94-96
• 5.5 本章小結(jié)96-98
• 第六章 總結(jié)與展望98-100
• 6.1 總結(jié)98-99
• 6.2 展望99-100
• 參考文獻100-106
• 致謝106-108
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文108

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