本文關(guān)鍵詞：三相并網(wǎng)逆變器的孤島檢測(cè)研究　出處：《燕山大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：分布式發(fā)電系統(tǒng)中,太陽能、風(fēng)能等通過電力電子變換后并入電網(wǎng),然而當(dāng)電網(wǎng)由于某種原因發(fā)生故障而中斷供電時(shí),分布式發(fā)電系統(tǒng)脫離電網(wǎng)后仍繼續(xù)向負(fù)載供電,這種現(xiàn)象就稱為孤島效應(yīng)。當(dāng)孤島發(fā)生后,分布式發(fā)電裝置和本地用電設(shè)備可能會(huì)因?yàn)轭l率和電壓失控而損壞,同時(shí)也會(huì)危及到檢修人員的生命安全。因此必須及時(shí)檢測(cè)到孤島發(fā)生,使逆變器停止工作尤為重要。首先,本文建立了三相逆變器的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上分析了孤島檢測(cè)的基本原理,介紹了幾種最常見的孤島檢測(cè)方法,其中被動(dòng)檢測(cè)沒有加入任何擾動(dòng),所以不會(huì)對(duì)電能質(zhì)量造成任何影響,但其存在較大的檢測(cè)盲區(qū);主動(dòng)檢測(cè)法是在逆變器輸出端加入擾動(dòng),其會(huì)減小或消除檢測(cè)盲區(qū),但加入的擾動(dòng)會(huì)對(duì)電能質(zhì)量造成一定的影響,通常被動(dòng)檢測(cè)和主動(dòng)檢測(cè)方法結(jié)合使用。其次,本文針對(duì)有功電流擾動(dòng)的孤島檢測(cè)進(jìn)行了研究,通過分析有功電流與公共耦合點(diǎn)(PCC)電壓的關(guān)系,可知加入適當(dāng)?shù)挠泄﹄娏鲾_動(dòng)就會(huì)使PCC電壓觸發(fā)孤島檢測(cè)的過壓/欠壓(OVP/UVP)保護(hù)。恒值電流擾動(dòng)在負(fù)載不匹配時(shí)存在檢測(cè)盲區(qū),而且有功電流的持續(xù)注入,會(huì)影響逆變器的壽命或效率;周期電流擾動(dòng)雖不存在檢測(cè)盲區(qū),但其存在負(fù)載不匹配時(shí)加入擾動(dòng)量過大的問題;針對(duì)前兩種電流擾動(dòng)存在的不足,本文進(jìn)行了自適應(yīng)有功電流擾動(dòng)的分析,其能夠根據(jù)負(fù)載的實(shí)際情況自適應(yīng)地加入電流擾動(dòng),使PCC點(diǎn)電壓恰好觸發(fā)孤島檢測(cè)的過壓/欠壓保護(hù)。相對(duì)于周期擾動(dòng)而言,其在擾動(dòng)量和擾動(dòng)時(shí)間方面都有所減小,而且不存在檢測(cè)盲區(qū)。本文通過MATLAB/Simulink軟件,對(duì)三種有功電流擾動(dòng)的方案進(jìn)行了仿真對(duì)比,仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。最后,搭建了以TMS320F2812 DSP為控制核心的三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)平臺(tái),在此平臺(tái)上對(duì)三種有功電流擾動(dòng)的孤島檢測(cè)方法進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比基于恒值電流擾動(dòng)和周期電流擾動(dòng)的孤島檢測(cè)方法,自適應(yīng)電流擾動(dòng)法能根據(jù)PCC點(diǎn)電壓自適應(yīng)地加入擾動(dòng)量的大小,擾動(dòng)時(shí)間也有所減小,且不存在檢測(cè)盲區(qū)。
[Abstract]:Distributed solar power system, wind power, etc. through power electronic conversion after the grid, however, when the power grid and power interruption due to failure of some reason, the distributed power generation system from the power grid continue to supply power to the load, this phenomenon is known as the island effect. When after the island, distributed generation and local electricity equipment because of the frequency and voltage control and damage, but also endanger the life safety of the maintenance staff. Therefore we must timely detect the islanding occurs, the inverter stop work is particularly important. Firstly, this paper established a mathematical model of three-phase inverter based on the analysis of the basic principle of islanding detection, introduces several methods of the islanding detection often, the passive detection without any disturbance, so it will not cause any impact on the power quality detection, but the existence of large blind zone The active detection method is added; perturbations in the output terminal of the inverter, which can reduce or eliminate the blind spot detection, but adding disturbance will cause a certain impact on power quality, usually passive detection and active detection method using the combination. Secondly, this paper studies the detection of active current disturbance Island, through the analysis of the active current and the public coupling (PCC) voltage, the addition of active current suitable perturbations will make PCC voltage trigger overvoltage / undervoltage islanding detection (OVP/UVP) protection. Constant current in the load disturbance detection zone does not match, and the active current continuous infusion, will affect the lifetime of the inverter or current disturbance cycle efficiency; although there is no blind spot detection, but the existence of load disturbance into the problem of large mismatch; aiming at the shortage of current disturbance before two, the adaptive active current The disturbance analysis, it can according to the actual situation of adding adaptive load current disturbance, the PCC voltage to trigger overvoltage / undervoltage protection of islanding detection. Compared with the periodic disturbance, the disturbance and the disturbance time is reduced, and there is no blind spot detection. Based on the MATLAB/Simulink software, the simulation three kinds of active current perturbation scheme, the simulation results verify the correctness of the theoretical analysis. Finally, built on the TMS320F2812 platform of DSP three-phase inverter control system, this platform is tested on the three kinds of active current disturbance islanding detection method. The experimental results show that compared with the current disturbance and islanding detection method cycle of constant current disturbance based on adaptive current perturbation method according to PCC voltage adaptively adding perturbation quantity size, when the disturbance is also It is reduced and there is no detection blind area.

【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM464

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本文編號(hào)：1391329