發(fā)布時(shí)間：2017-05-27 23:08

  本文關(guān)鍵詞：計(jì)及非線性負(fù)載的分布式發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測(cè)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：摘要：隨著近年來能源和環(huán)境問題的日益突出,對(duì)可再生能源的利用得到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。分布式發(fā)電是利用可再生能源的有效手段,越來越多的可再生能源通過逆變器并接到電網(wǎng)上。分布式發(fā)電系統(tǒng)在并入電網(wǎng)時(shí)帶來了一個(gè)重要的保護(hù)問題,即孤島效應(yīng)。并網(wǎng)逆變器是分布式發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的核心部分。本文以三相電壓型逆變器為代表進(jìn)行研究,分析了三相并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型及其雙環(huán)控制策略,并在PSCAD/EMTDC上搭建了恒功率控制三相并網(wǎng)逆變器的仿真模型,在此基礎(chǔ)上,搭建了反孤島測(cè)試電路的仿真模型。在孤島檢測(cè)基本原理方面,本文對(duì)電壓/頻率檢測(cè)方法進(jìn)行了分析,在此基礎(chǔ)上,深入分析其在ΔP×ΔQ坐標(biāo)系中的檢測(cè)盲區(qū)(Non-Detection Zone, NDZ)。根據(jù)諾頓原理分析了電壓諧波檢測(cè)法,電壓諧波法雖然不存在檢測(cè)盲區(qū),但在偽孤島情況下容易誤動(dòng),且傳統(tǒng)的反孤島測(cè)試電路不適用于電壓諧波檢測(cè)方法的測(cè)試。同時(shí),研究了功率擾動(dòng)檢測(cè)法,指明了功率擾動(dòng)量需要滿足的條件,功率擾動(dòng)法對(duì)并網(wǎng)電能質(zhì)量的影響主要在于擾動(dòng)切換導(dǎo)致的電流諧波。目前,在研究孤島現(xiàn)象時(shí)通常采用線性RLC負(fù)載模型,不能準(zhǔn)確反映非線性負(fù)載所帶來的問題,為了更好地評(píng)估孤島檢測(cè)的實(shí)際性能,在傳統(tǒng)的反孤島測(cè)試電路的基礎(chǔ)上,給出一種帶整流性負(fù)載的反孤島測(cè)試電路,分析了整流性負(fù)載對(duì)電壓/頻率檢測(cè)法的影響,并對(duì)電壓諧波法進(jìn)行了測(cè)試。仿真結(jié)果表明,整流性負(fù)載的存在會(huì)導(dǎo)致電壓/頻率檢測(cè)法的檢測(cè)盲區(qū)發(fā)生偏移,且偏移程度與整流性負(fù)載參數(shù)的大小有關(guān)；同時(shí),帶整流性負(fù)載的測(cè)試電路能準(zhǔn)確反映孤島情況下電壓諧波的實(shí)際響應(yīng)特性,且電壓諧波的大小與整流性負(fù)載電阻的大小有關(guān)。在傳統(tǒng)反孤島測(cè)試電路基礎(chǔ)上,確定了功率擾動(dòng)法需要的最小功率擾動(dòng)量的表達(dá)式,提出了自適應(yīng)功率擾動(dòng)法(Adaptive Power Disturbance,APD)。利用電壓諧波啟動(dòng)功率擾動(dòng),進(jìn)而提出了基于電壓諧波和自適應(yīng)功率擾動(dòng)的混合式反孤島策略。該方法既成功消除了檢測(cè)盲區(qū),也保證了在偽孤島情況下不會(huì)誤動(dòng)作,同時(shí),盡可能減小了功率擾動(dòng)的頻率與擾動(dòng)量,因而對(duì)系統(tǒng)的電能質(zhì)量影響較小�？紤]非線性負(fù)載的影響,對(duì)自適應(yīng)功率擾動(dòng)方法進(jìn)行了修正,保證了檢測(cè)的可靠性。最后,研究了含多分布式電源的微電網(wǎng)反孤島策略,給出了微電網(wǎng)反孤島控制邏輯。在傳統(tǒng)反孤島測(cè)試電路、帶非線性負(fù)載反孤島測(cè)試電路以及微電網(wǎng)的場(chǎng)景下的仿真實(shí)驗(yàn)證明了本文所提混合式反孤島策略的有效性和可靠性。
【關(guān)鍵詞】：分布式發(fā)電 并網(wǎng)逆變器 孤島檢測(cè) 非線性負(fù)載 整流性負(fù)載 自適應(yīng)功率擾動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM61
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-21
• 1.1 研究背景和意義11-13
• 1.2 孤島檢測(cè)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.3 本文的主要工作18-21
• 2 分布式發(fā)電并網(wǎng)逆變器的建模與仿真21-31
• 2.1 并網(wǎng)逆變器的工作原理21-22
• 2.2 并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型22-24
• 2.3 并網(wǎng)逆變器的控制策略24-27
• 2.3.1 控制系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)24
• 2.3.2 外環(huán)控制24-25
• 2.3.3 內(nèi)環(huán)控制25-27
• 2.4 并網(wǎng)逆變器在PSCAD/EMTDC中的建模與仿真27-29
• 2.4.1 并網(wǎng)逆變器仿真模型27-28
• 2.4.2 并網(wǎng)逆變器功率調(diào)控特性分析28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 3 分布式發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測(cè)基本原理31-45
• 3.1 RLC負(fù)載模型下的反孤島測(cè)試電路及其建模31-32
• 3.2 電壓/頻率檢測(cè)法原理與仿真32-38
• 3.2.1 孤島系統(tǒng)的電壓幅頻響應(yīng)特性32-35
• 3.2.2 ΔP×ΔQ坐標(biāo)系中的檢測(cè)盲區(qū)分析35-38
• 3.3 電壓諧波檢測(cè)法原理與仿真38-40
• 3.3.1 孤島系統(tǒng)的電壓諧波響應(yīng)特性38-39
• 3.3.2 電壓諧波檢測(cè)法判據(jù)的選取與改進(jìn)39-40
• 3.4 功率擾動(dòng)孤島檢測(cè)方法原理與仿真40-44
• 3.4.1 功率擾動(dòng)的擾動(dòng)方式40-42
• 3.4.2 功率擾動(dòng)量的設(shè)計(jì)42-43
• 3.4.3 功率擾動(dòng)法對(duì)并網(wǎng)電能質(zhì)量的影響43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 4 考慮非線性負(fù)載時(shí)的孤島檢測(cè)性能分析45-55
• 4.1 典型的非線性負(fù)載：整流性負(fù)載45-46
• 4.2 帶整流性負(fù)載的反孤島測(cè)試電路46-47
• 4.3 整流性負(fù)載對(duì)電壓、頻率檢測(cè)的影響47-52
• 4.3.1 整流性負(fù)載對(duì)孤島后電壓、頻率的影響47-50
• 4.3.2 兩種測(cè)試電路下檢測(cè)盲區(qū)的比較50-51
• 4.3.3 整流性負(fù)載參數(shù)對(duì)電壓、頻率檢測(cè)的影響51-52
• 4.4 電壓諧波檢測(cè)方法的性能測(cè)試52-54
• 4.4.1 帶整流性負(fù)載反孤島測(cè)試電路下的電壓諧波檢測(cè)52-54
• 4.4.2 整流性負(fù)載參數(shù)對(duì)電壓諧波檢測(cè)的影響54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 5 混合式孤島檢測(cè)技術(shù)研究55-75
• 5.1 自適應(yīng)功率擾動(dòng)法55-58
• 5.1.1 自適應(yīng)有功擾動(dòng)55-57
• 5.1.2 自適應(yīng)無功擾動(dòng)57-58
• 5.2 RLC負(fù)載模型下的混合式反孤島策略58-64
• 5.2.1 基于電壓諧波和自適應(yīng)功率擾動(dòng)的混合式反孤島策略58-61
• 5.2.2 算例仿真分析61-64
• 5.3 考慮非線性負(fù)載時(shí)的混合式反孤島策略64-68
• 5.3.1 混合式反孤島策略的修正65-66
• 5.3.2 算例仿真分析66-68
• 5.4 含多分布式電源的微電網(wǎng)反孤島策略研究68-72
• 5.4.1 微電網(wǎng)下的混合式反孤島策略68-69
• 5.4.2 算例仿真分析69-72
• 5.5 本章小結(jié)72-75
• 6 結(jié)論與展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-83
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果83-87
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集87

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