【摘要】：目前全世界都在研究如何攻克日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)問題,電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也逐漸開始轉(zhuǎn)向新能源的開發(fā)利用,其中太陽能光伏發(fā)電作為有廣闊發(fā)展前景的綠色能源占有者重要地位。然而光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的推廣遇到的關(guān)鍵問題之一就是孤島效應(yīng),本文以光伏發(fā)電為背景主要研究孤島檢測方法。孤島檢測方法目前可分為被動(dòng)式檢測法和主動(dòng)式檢測法兩大類。被動(dòng)式檢測法通過檢測公共耦合點(diǎn)的電壓、頻率、相位、諧波等參數(shù)的變化判斷;主動(dòng)式孤島檢測法則是通過對(duì)系統(tǒng)加入不同的擾動(dòng)后檢測公共點(diǎn)的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)是否超過正常工作范圍來判斷。基于這一檢測原理本文主要對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行研究:1、介紹了目前國內(nèi)外光伏市場的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn),技術(shù)層面上的研發(fā)和創(chuàng)新能力仍存在局限性,但是未來的發(fā)展空間巨大,因此各個(gè)國家均出臺(tái)相關(guān)的政策對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)行扶持和鼓勵(lì),所以形勢(shì)仍然是喜人的。接著對(duì)整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行梳理,著重介紹逆變器的工作原理及其分類和技術(shù)要求。2、介紹了孤島效應(yīng)的概念,建立了其數(shù)學(xué)研究模型,分析了孤島效應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)造成的嚴(yán)重危害和后果,并介紹了孤島檢測的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。總結(jié)了目前孤島檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀,詳細(xì)闡明了被動(dòng)式和主動(dòng)式孤島檢測方法的基本原理及其適用范圍。針對(duì)孤島檢測的檢測盲區(qū)NDZ,分析了基于四種坐標(biāo)系下的孤島檢測有效性評(píng)估方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用對(duì)象。3、分別給出了四種具有代表性的主動(dòng)式檢測方法的實(shí)現(xiàn)原理、檢測流程圖,包括AFD、AFDPF、電流幅值擾動(dòng)法、SMS法。進(jìn)一步通過Matlab/simulink仿真軟件建立仿真模型,并設(shè)置實(shí)際系統(tǒng)參數(shù),對(duì)以上方法進(jìn)行有效性分析和檢測盲區(qū)的驗(yàn)證,最后得到的仿真結(jié)果直觀體現(xiàn)了各方法的檢測時(shí)間、檢測盲區(qū)及對(duì)電能質(zhì)量影響的特點(diǎn)。4、本文改進(jìn)了一種基于dq變換和正反饋原理的孤島檢測策略,加入了正反饋機(jī)制使有功電流增加,增大了逆變器與本地負(fù)載的不匹配程度,更有利于高效地檢測出孤島效應(yīng)。全方面的考慮了孤島效應(yīng)發(fā)生的相關(guān)指標(biāo)要求,綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)很高。提取系統(tǒng)暫態(tài)分量有功和無功信號(hào),通過算法使控制精度更高,對(duì)系統(tǒng)注入的諧波小,降低電網(wǎng)的諧波污染。該算法的仿真結(jié)果不受負(fù)載性質(zhì)的影響,能夠有效減小檢測盲區(qū),對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化加入了判定時(shí)長,有效防止系統(tǒng)波動(dòng)造成的偽孤島。
【圖文】：

圖 3.6 AFD 算法擾動(dòng)電流Fig.3.6 AFD algorithm disturbance current圖 3.6 是通過對(duì)逆變器施加電流擾動(dòng)后檢測到的波形圖，顯然對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)圖中的動(dòng)電流存在一個(gè)截?cái)鄷r(shí)間Zt ，比電壓提前達(dá)到過零點(diǎn)時(shí)刻，與前面分析的 AFD 算法想的預(yù)期相符合，可以在電網(wǎng)斷開前后對(duì)逆變器輸出造成試探性的擾動(dòng)。-20246

圖 3.6 AFD 算法擾動(dòng)電流Fig.3.6 AFD algorithm disturbance current圖 3.6 是通過對(duì)逆變器施加電流擾動(dòng)后檢測到的波形圖，顯然對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)圖中的擾動(dòng)電流存在一個(gè)截?cái)鄷r(shí)間Zt ，比電壓提前達(dá)到過零點(diǎn)時(shí)刻，與前面分析的 AFD 算法思想的預(yù)期相符合，可以在電網(wǎng)斷開前后對(duì)逆變器輸出造成試探性的擾動(dòng)。0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 0.055 0.06 0.065-40-30-20-100102030
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615

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本文編號(hào)：2586180