發(fā)布時間：2018-01-11 16:04

  本文關(guān)鍵詞：光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的孤島檢測技術(shù)研究　出處：《中國石油大學(華東)》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： 光伏并網(wǎng)系統(tǒng) 孤島檢測 功率平衡 盲區(qū) 間歇擾動 光伏陣列模擬

【摘要】：隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展和國家政策對光伏并網(wǎng)的大力扶持,光伏并網(wǎng)技術(shù)成為研究熱點之一,完善的孤島檢測技術(shù)是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)安全可靠運行所必須具備的功能。本論文以單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究平臺,對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的孤島檢測技術(shù)進行了深入研究。本文對孤島檢測技術(shù)的若干理論問題進行了詳細的分析,建立了孤島檢測數(shù)學模型,深入分析了各國孤島檢測標準,并將孤島檢測時間和低電壓穿越技術(shù)要求相結(jié)合,給出了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生孤島時更為合理的動作時間,并對基于盲區(qū)理論的孤島檢測評價方法進行了系統(tǒng)地分析。被動式孤島檢測技術(shù)由于其實現(xiàn)簡單,經(jīng)濟適用,雖存在一定的檢測盲區(qū),但仍被廣泛運用,而電壓幅值、頻率提取是關(guān)鍵。本文重點對數(shù)字鎖相環(huán)、強跟蹤濾波器算法和二階廣義積分器鎖頻環(huán)三種電壓幅值、頻率提取方法進行了理論分析和仿真研究,并對比分析了各自的優(yōu)勢和存在的問題。綜合考慮算法快速性、準確性及穩(wěn)定性,首次將多通道二階廣義積分器鎖頻環(huán)應用于被動孤島檢測中,并搭建了單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的孤島檢測仿真模型,實驗結(jié)果證明了該算法在被動孤島檢測中能準確、快速提取幅值和頻率,進而有效檢測到孤島的發(fā)生。被動孤島檢測無法解決功率匹配下的檢測盲區(qū)問題,主動孤島檢測意在通過加入擾動來打破功率平衡,進而檢測出孤島發(fā)生。首先對主動移頻法進行了理論分析和仿真研究,通過仿真結(jié)果分析了其優(yōu)勢及存在的弊端。在以上研究基礎(chǔ)上,本文提出了一種新的孤島檢測方法即間歇性頻率擾動法,該算法鎖相環(huán)節(jié)采用多通道SOGI-FLL,可更為準確地對電壓幅值和頻率進行提取;采用若干個固定周波給予頻率擾動,避免了過零檢測易受干擾的問題;間歇性擾動改善了由于連續(xù)擾動帶來諧波畸變率大的問題;適當加入幅值擾動,頻率和幅值擾動雙管齊下,進一步提高了孤島檢測的可靠性,仿真結(jié)果驗證了該算法的有效性。搭建了基于可編程直流源的光伏陣列模擬實驗裝置,通過開環(huán)和閉環(huán)實驗驗證了該裝置模擬效果的準確性和快速性,同時搭建了小型單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)硬件實驗系統(tǒng),完成了并網(wǎng)實驗,為孤島檢測的后續(xù)研究提供了硬件平臺。
[Abstract]:With the rapid development of photovoltaic industry and national policies to support photovoltaic grid, photovoltaic grid-connected technology has become one of the research hotspots. Perfect islanding detection technology is a necessary function for the safe and reliable operation of grid-connected photovoltaic power generation system. This paper takes single-phase photovoltaic grid-connected power generation system as the research platform. The islanding detection technology of grid-connected photovoltaic power generation system is deeply studied. In this paper, some theoretical problems of islanding detection technology are analyzed in detail, and a mathematical model of islanding detection is established. The detection standards of islanding are deeply analyzed, and the detection time of islanding is combined with the technical requirements of low voltage traversing, and the more reasonable action time is given when the photovoltaic grid-connected system occurs islanding. And based on blind zone theory of isolated island detection evaluation method is systematically analyzed. Passive isolated island detection technology because of its simple realization, economic applicability, although there are certain blind areas, but still widely used. The voltage amplitude and frequency extraction is the key. This paper focuses on the digital phase-locked loop, strong tracking filter algorithm and second-order generalized integrator frequency-locked loop voltage amplitude, frequency extraction methods for theoretical analysis and simulation. The advantages and problems are compared and analyzed. Considering the speediness, accuracy and stability of the algorithm, the multi-channel second-order generalized integrator frequency locking loop is applied to passive islanding detection for the first time. An island detection simulation model of single-phase photovoltaic grid-connected generation system is built. The experimental results show that the algorithm can extract amplitude and frequency accurately and quickly in passive islanding detection. Passive islanding detection can not solve the problem of blind spot detection under power matching. Active islanding detection is intended to break the power balance by adding disturbance. Then the occurrence of isolated islands is detected. Firstly, the active frequency shift method is analyzed theoretically and simulated, and its advantages and disadvantages are analyzed through the simulation results. On the basis of the above research. In this paper, a new islanding detection method, the intermittent frequency perturbation method, is proposed. The algorithm uses multi-channel SOGI-FLL to extract the voltage amplitude and frequency more accurately. A number of fixed Zhou Bo are used to give frequency disturbance to avoid the problem that zero crossing detection is easy to be interfered with. Intermittent disturbance improves the problem of large harmonic distortion caused by continuous disturbance. The reliability of islanding detection is further improved by adding amplitude disturbance, frequency and amplitude disturbance together. Simulation results verify the effectiveness of the algorithm. A photovoltaic array simulation experiment device based on programmable DC source is built. The accuracy and rapidity of the simulation effect are verified by open loop and closed loop experiments. At the same time, a small single-phase photovoltaic grid-connected power system hardware experimental system was built, completed the grid-connected experiment, which provides a hardware platform for the follow-up research of isolated island detection.
【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM615

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本文編號：1410211