逆变型分布式电源并网控制及其孤岛检测研究

摘要

世界范围内电力工业技术进步和地球资源日渐衰竭以及环境污染和电力需求的迅速增长,使得人们越来越重视可再生能源的发展。分布式发电技术以其独有的环保性、经济性和灵活性而被世界各国所重视,已成为电力系统中研究的热点。本文针对分布式发电中并网逆变器进行了较为系统的理论与应用研究,为分布式发电并网逆变控制及其孤岛检测技术的应用奠定了较好的基础。
　　 对于并网逆变器的控制,选择不同控制方法将直接影响系统响应速度和并网输出电流的电能质量。重复控制对于周期性非线性负载引起的谐波具有良好的抑制作用,但其对跟踪误差的调节作用滞后一个工频周期;而PI控制简单,具有参数易整定,鲁棒性较好,但对于谐波补偿有一定的局限性。因此,研究了一种基于PI控制和重复控制相结合的复合控制方法,该方法结合了重复控制与PI控制两者的优点。仿真试验表明所提方法的正确性与可行性,并与PI控制及重复控制进行比较分析,结果证明:复合控制可有效改善并网电流波形,基本实现并网电流无差跟踪,同时能保证逆变器输出电流与电网电压同频同相。
　　 分布式电源并网的增多使得孤岛现象发生的可能性和对系统用户的影响越来越大。因此,对于孤岛检测方法的研究则显得尤为重要。本文在分析已有孤岛检测方法的基础上,详细阐述了一种主动电流扰动法,并提出一种基于电压相位突变与主动电流扰动检测相结合的新型组合式孤岛检测方法。仿真试验结果表明,新型组合式检测方法兼顾了快速性与无盲区检测的统一。针对常规主动频率偏移法存在的不足,提出了一种改进的主动频率偏移法,论述了其基本原理,并进行了仿真验证。该方法保留了原有的一切优点,简化了系统控制,实现更为简便,同时兼顾了孤岛检测效果与电能质量两方面的指标,具有较好的工程应用价值。