光伏并網(wǎng)逆變器低電壓穿越問題研究.pdf

1、光伏發(fā)電作為新能源發(fā)電的主要形式之一,近年來得到、并將繼續(xù)得到蓬勃發(fā)展。尤其是大功率的光伏逆變器,以及由此組成的大型光伏電站已經(jīng)越來越多,在電網(wǎng)中所占容量越來越大,逆變器自身的脆弱特性會給電網(wǎng)安全帶來一系列問題,如,當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生較大電壓跌落時,光伏并網(wǎng)逆變器的大規(guī)模脫網(wǎng)可能使電網(wǎng)電壓跌落變得更嚴(yán)重,甚至造成電網(wǎng)崩潰。因此研究逆變器在電網(wǎng)異常時的控制策略對電網(wǎng)安全至關(guān)重要。本文著重針對電網(wǎng)電壓跌落時的光伏逆變器并網(wǎng)問題進(jìn)行深入研究,具體做了

2、以下工作:
　　1.以三相單級式光伏并網(wǎng)逆變器為研究對象,根據(jù)逆變器的一般主電路形式和控制策略,對電網(wǎng)電壓跌落時光伏并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行狀況進(jìn)行了計算機(jī)仿真,對電壓跌落引起逆變器各個變量的變化進(jìn)行了較為詳細(xì)地分析。
　　2.針對電網(wǎng)電壓對稱跌落時的過流問題,對傳統(tǒng)的光伏逆變器并網(wǎng)控制策略進(jìn)行了改進(jìn),即,采用一種電壓環(huán)輸出限幅和電壓跌落時無功優(yōu)先策略,不僅可以有效解決過流問題,同時還能為電網(wǎng)電壓提供一定的無功支撐,這也是電壓跌落時

3、的光伏逆變器并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)所提倡的。
　　3.針對不對稱跌落時的低電壓穿越問題,提出了一種在單坐標(biāo)系的低電壓穿越控制策略,減少了雙坐標(biāo)系控制帶來的系統(tǒng)PI參數(shù)設(shè)計調(diào)試?yán)щy以及控制復(fù)雜度,在一定程度上提高了光伏逆變系統(tǒng)的反應(yīng)速度。
　　4.針對不對稱跌落期間因電網(wǎng)電壓不平衡帶來的鎖相問題,考慮到高穿透率電網(wǎng)電壓跌落期間引起的系統(tǒng)頻率變化和系統(tǒng)的響應(yīng)速度,在已有的DSOGI-PLL鎖相控制基礎(chǔ)上,提出了一種DSOGI-FLL-PLL鎖

4、相方法鎖定正序相位,改善了系統(tǒng)的頻率適應(yīng)性和動態(tài)響應(yīng)特性。
　　為驗證本文所提方法的正確性,設(shè)計了三相光伏并網(wǎng)逆變器低電壓穿越實(shí)驗方案,搭建了一個小功率三相光伏并網(wǎng)逆變器原理實(shí)驗平臺。通過實(shí)驗對低電壓穿越相關(guān)的鎖相等問題進(jìn)行了實(shí)驗驗證,表明了所提方法的有效性與可行性。
　　根據(jù)本文研究過程中所提出的基于單坐標(biāo)系光伏并網(wǎng)低電壓穿越控制策略以及DSOGI-FLL-PLL鎖相方法所整理的論文“Photovoltaic Invert