三相正弦波逆变器并网及孤岛检测技术研究

摘要

大电网与分布式发电相结合被世界许多能源、电力专家公认为是能够节省投资，降低能耗，提高系统安全性和灵活性的主要方法，是21世纪电力工业的发展方向。分布式发电系统通过并网逆变器连接到地区电力网引起一系列的问题，其中最重要的问题就是孤岛检测。本文对三相逆变器并网的控制方法和孤岛检测的方法进行研究。
　　针对三相逆变器并网，开展了基于实时电流跟踪的三角波比较法的并网控制研究，通过三相软件锁相环，实现了单位功率因数并网发电。针对三相逆变器孤岛检测，提出了基于DQ变换的自适应频率偏移孤岛检测方法，两级周期性正反馈扰动的算法，可有效防止伪孤岛并减小对电网的干扰，通过实时监测三相电网不平衡状态，避免孤岛保护误动作。开展了电网阻抗测量的孤岛检测技术，研究了基于谐波注入获得电网阻抗及判断孤岛发生的方法。对以上基于DQ变换的自适应频率偏移和电网阻抗测量的孤岛检测方法建立了仿真模型，进行仿真研究。
　　本文采用TMS320LF2407A DSP作为控制芯片，设计了完整的控制系统硬件。使用C语言完成DSP程序编写并进行了实验样机调试，完成了三相数字化锁相环、并网逆变器电流控制和基于DQ变换的自适应频率偏移法孤岛检测实验。通过仿真与实验，验证了上述方法的可行性与有效性。

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第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 分布式发电系统

1.3 三相并网逆变器拓扑与并网控制

1.4 孤岛检测技术与研究现状

1.5 本文的主要工作

第2章 三相逆变器的并网控制研究

2.1 三相逆变器并网控制方案

2.2 软件锁相环

2.3 三相逆变器的并网控制

2.4 仿真结果

2.5 本章小结

第3章 孤岛检测技术

3.1 电网侧孤岛检测

3.2 被动孤岛检测技术

3.3 主动孤岛检测技术

3.4 本章小结

第4章 基于DQ变换的自适应频率偏移和电网阻抗测量孤岛检测方法

4.1 基于DQ变换的自适应频率偏移孤岛检测方法

4.2 基于谐波注入的电网阻抗孤岛检测方法

4.3 三相不平衡检测

4.4 本章小结

第5章 系统设计与实验

5.1 实验系统的搭建

5.2 实验与分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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