電網(wǎng)電壓不平衡時光伏逆變器控制及孤島檢測研究.pdf

1、隨著當今世界迅速地從工業(yè)化社會向環(huán)保化社會轉(zhuǎn)型，發(fā)展綠色能源成為重要的研究課題。光伏發(fā)電由于其可再生性、無污染性等特點逐漸得到各國政府的廣泛關(guān)注和大力支持。建立大容量光伏發(fā)電站是未來的一種發(fā)展趨勢，而光伏逆變器的研制則是其堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
　　 本文主要是以單級三相式光伏逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)為研究對象，對電網(wǎng)電壓不平衡下的控制策略及斷網(wǎng)后逆變器的孤島保護進行了詳細分析和研究。
　　 光伏電池應用特性和最大功率跟蹤是光伏發(fā)電系統(tǒng)

2、研究中最基本的問題。本文首先根據(jù)光伏電池的外特性搭建了仿真模型，然后分析介紹了幾種常見的MPPT控制方法，針對單級式逆變結(jié)構(gòu)選擇了電導增量法來實現(xiàn)最大功率的跟蹤控制。
　　 逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中最重要的組成部分，研究其控制方法具有重要意義。假設(shè)電網(wǎng)電壓平衡時，為了達到并網(wǎng)逆變器輸出電流的幅值與相位可控的目的，本文采用電流前饋補償?shù)碾p閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，有效地提高了整個控制系統(tǒng)對光照強度變化的動態(tài)響應能力，以解決直流母線電壓處于光伏陣

3、列不穩(wěn)定區(qū)域時出現(xiàn)的振蕩。
　　 在電網(wǎng)電壓不平衡故障下，為了很好的消除直流側(cè)的二次諧波，實現(xiàn)正弦交流電流信號的無靜差跟蹤控制。采用了抑制交流側(cè)負序電流及抑制直流側(cè)電壓二次諧波的不平衡控制策略。針對其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復雜，需要獨立檢測正負序電流等不足，在此基礎(chǔ)上提出了一種在α-β坐標系下基于廣義積分器的改進控制策略，該控制方法簡化了不平衡控制系統(tǒng)的設(shè)計。對上述三種控制方法進行了詳細的仿真研究，仿真結(jié)果表明改進控制方法能夠取得和傳統(tǒng)控

4、制方法相似的效果。
　　 電網(wǎng)故障斷開時，逆變器和負載形成了一個孤島。孤島效應是分布式發(fā)電系統(tǒng)中常見的現(xiàn)象，準確快速檢測孤島成為光伏并網(wǎng)逆變器必備功能。本文介紹了孤島檢測的基本原理和檢測標準，簡要分析比較了幾種常用的主動式和被動式孤島檢測方法。針對單級三相式并網(wǎng)結(jié)構(gòu)采用了傳統(tǒng)的無功和有功電流擾動，雖然能很快檢測出孤島，但是電流的注入影響電能質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上提出了頻率正反饋的無功擾動法，該方法能夠獲得連續(xù)的頻率變化且消除了傳統(tǒng)擾動