并网型光伏发电系统低压穿越技术研究

摘要

随着传统化石能源发电导致的环境污染问题越来越重，如何开发利用新能源发电成为全球研究的热点问题。光伏发电作为新能源发电的主要形式，对其并网的研究成为当今研究热点之一。
　　与传统同步发电机发电系统相比，基于电力电子器件组成的并网型光伏发电系统具有时变性、不确定性、过电压以及过电流能力有限。当电网发生故障导致并网点处电压跌落时，这将导致并网型光伏发电系统不脱网运行能力较弱。本文在分析并网型光伏逆变器运行特性的基础上，首先，详细描述了光伏发电系统的组成，建立了三相电压对称和不对称情况下光伏逆变器数学模型；然后，分析了电网故障对并网型光伏发电系统影响；最后，通过建立双二阶广义积分器对不对称电压、电流进行正序分量、负序分量分离，在保证逆变器不过流和稳定直流母线电压的前提下，提出了抑制有功功率波动的低压穿越控制方法，同时给出了保证并网电流正弦、不畸变的对称正序控制方法。
　　根据上述控制理论，本文通过Matlab/Simulink搭建并网型光伏发电系统仿真模型，对低压穿越控制策略进行仿真研究。仿真结果表明：当电网故障导致并网点处电压跌落时，在无需增加额外硬件的情况下，通过抑制有功功率波动的低压穿越控制策略，可有效抑制并网点处不对称电压跌落引起的有功功率二倍频波动，实现光伏并网逆变器的稳定运行。

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摘 要

Abstract

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Contents

1 绪 论

1.1 课题研究背景及研究意义

1.2 低压穿越技术的国内外研究现状

1.3 光伏并网低压穿越控制导则

1.4 论文主要研究内容

2 三相光伏发电系统概述

2.1 光伏发电系统组成

2.2 三相光伏发电系统逆变器数学模型

2.3 本章小节

3 并网型光伏发电系统故障特性研究

3.1 并网型光伏发电系统

3.2 电网短路故障对并网点处电压的影响

3.3 电网短路故障对三相光伏逆变器的影响

3.4 仿真分析

3.5 本章小结

4 光伏并网系统低压穿越控制研究

4.1 光伏并网系统逆变器低压穿越控制系统

4.2 电网电压正负序分离

4.3 低压穿越控制参考电流生成算法

4.4 电网电压定向矢量控制

4.5 本章小节

5 低压穿越控制仿真分析

5.1 低压穿越控制仿真结构

5.2 仿真分析

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 结 论

6.2 展 望

参考文献

致 谢

攻读硕士期间主要成果