本文關(guān)鍵詞：光伏并網(wǎng)逆變器低電壓穿越技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：太陽能光伏發(fā)電以其清潔、可再生、可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)在電力系統(tǒng)中的滲透率日益提高。而光伏并網(wǎng)逆變器作為光伏能源連接入網(wǎng)的載體,其運(yùn)行狀態(tài)與電網(wǎng)之間的相互影響也隨之增大。低電壓穿越技術(shù)協(xié)調(diào)了這兩者之間的影響,對于大規(guī)模光伏能源入網(wǎng)具有重要的意義。解決電網(wǎng)跌落的快速準(zhǔn)確檢測、鎖相以及并網(wǎng)電流的控制等問題是實(shí)現(xiàn)低電壓穿越的關(guān)鍵。本文通過分析電網(wǎng)不平衡故障下基于同步參考坐標(biāo)系下的傳統(tǒng)三相鎖相環(huán)的失效性,研究了一種基于復(fù)數(shù)濾波器(CCF)正負(fù)序分離的鎖相技術(shù)。在深入分析了該鎖相技術(shù)工作原理的基礎(chǔ)上,建立了該鎖相系統(tǒng)的頻域小信號(hào)模型。分別采用頻域分析法和時(shí)域分析法對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行分析,得到最佳的系統(tǒng)調(diào)節(jié)參數(shù)。通過對采樣信號(hào)中混入直流偏置對該鎖相技術(shù)獲取電網(wǎng)同步信息的影響分析,給出了一種通過加入一階低通濾波器的方法消除直流偏置對該鎖相系統(tǒng)的影響,從而獲得準(zhǔn)確的電網(wǎng)同步信息。通過對電網(wǎng)故障類型的分析,給出了一種將電網(wǎng)正序電壓和負(fù)序電壓同時(shí)納入計(jì)算電網(wǎng)跌落深度的判定依據(jù)。基于電網(wǎng)三相不平衡下光伏并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型和功率流的分析,研究了一種基于雙dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下平衡正序電流的低電壓穿越控制方案。為防止因電網(wǎng)跌落深度過深導(dǎo)致逆變器過流,給出了將電網(wǎng)跌落深度作為電流給定補(bǔ)償系數(shù)的改進(jìn)方案。以減小故障電網(wǎng)的不平衡度,增強(qiáng)光伏并網(wǎng)逆變器支撐電網(wǎng)的能力為目的,研究了一種具有并網(wǎng)峰值電流限幅且?guī)o功補(bǔ)償?shù)牡碗妷捍┰娇刂品桨浮；贛atlab/Simulink仿真平臺(tái)驗(yàn)證了上述理論分析的正確性。搭建了500kW光伏并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。驗(yàn)證了光伏并網(wǎng)逆變器的軟啟動(dòng)和單位功率因數(shù)并網(wǎng)運(yùn)行下的技術(shù)指標(biāo)。同時(shí)驗(yàn)證了基于正序電壓檢測電網(wǎng)跌落存在盲區(qū)和誤差,得出了基于正負(fù)序電壓檢測電網(wǎng)跌落則可全范圍檢測電網(wǎng)跌落深度的結(jié)論。在三相電網(wǎng)非對稱跌落故障下,驗(yàn)證了基于雙dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下平衡正序電流的低電壓穿越控制方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：并網(wǎng)逆變器 低電壓穿越 復(fù)數(shù)濾波器 正負(fù)序分離 鎖相技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM464;TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 關(guān)鍵技術(shù)及研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 2 三相光伏并網(wǎng)逆變器的建模與分析15-25
• 2.1 光伏并網(wǎng)逆變器的建模15-18
• 2.2 電網(wǎng)故障對光伏并網(wǎng)逆變器的影響18-21
• 2.3 仿真分析21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 3 電網(wǎng)同步信息的獲取25-50
• 3.1 傳統(tǒng)三相數(shù)字鎖相環(huán)技術(shù)25-27
• 3.2 基于復(fù)數(shù)濾波器正負(fù)序分離的三相鎖相環(huán)技術(shù)27-43
• 3.3 仿真驗(yàn)證43-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 4 低電壓穿越下光伏并網(wǎng)逆變器的控制策略50-66
• 4.1 電網(wǎng)故障類型分析及電壓跌落深度判斷50-53
• 4.2 光伏逆變器實(shí)現(xiàn)低電壓穿越的電流控制方案53-61
• 4.3 控制方案的仿真驗(yàn)證與分析61-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 5 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析66-75
• 5.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)說明66-67
• 5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)說明67-68
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析68-73
• 5.4 本章小結(jié)73-75
• 6 全文工作總結(jié)與展望75-77
• 6.1 全文工作總結(jié)75-76
• 6.2 后續(xù)工作展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 附錄 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文82

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