并网光伏电站低电压穿越仿真及性能测试

摘要

伴随着光伏设备装机容量的扩大,太阳能发电供电比重越来越大,当电网发生故障或电压暂降时,光伏阵列可能脱网,给电网带来不稳定,甚至造成电网的全面瘫痪。其性能的好坏是决定整个系统能否安全、稳定、可靠、高效运行的关键。本文针对单级式并网型光伏逆变器在理想电网条件下和不同电网故障条件下的控制技术进行了深入的研究。
　　本次论文从光伏并网逆变器拓扑结构和工作原理入手,阐述了光伏电池的原理,分析了光伏并网发电系统最大功率跟踪的原理及常用的方法,并对比分析现下主流的最大功率跟踪方法。
　　对光伏并网逆变器在同步旋转坐标系下电压外环电流内环双闭环控制策略进行了分析,阐述了光伏并网系统在发电过程低电压穿越(LVRT)的试验原理和相应的控制策略,利用PSCAD/EMTDC软件搭建了光伏并网系统发电仿真模块,给出了仿真波形。
　　结合实际检测设备中输出的真实情况,通过已有的理论分析了产生不理想波形的原因。针对各种波形,从硬件设备情况到逆变器的控制策略等方面进行了原因阐述,对由低穿设备引起的测量值偏差进行论述,将新型硬件应用结果做了对比分析,最后针对对称及不对称跌落为逆变器的控制策略优化做了理论分析研究及仿真建模。通过对比采用对称故障控制策略与不对称故障控制策略的仿真结果,表明本文所提出的优化后的控制策略能有效有针对性的保证逆变器实现低电压穿越过程。

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1.绪论

1.1课题研究背景及其意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要研究内容

2.理想电网条件下并网型光伏逆变器控制策略

2.1光伏发电MPPT技术研究

2.2逆变器数学模型的建立

2.3逆变器的控制

2.4仿真分析

2.5本章小结

3.光伏电站低电压穿越实测研究

3.1理论跌落曲线与实际跌落情况对比及分析

3.2曲线差异分析

3.3相关设备问题分析及解决

3.4本章小结

4.逆变器控制策略优化

4.1常用的实现LVRT的控制策略

4.2对称故障时的低电压穿越

4.3不对称故障时的低电压穿越

4.4仿真结果分析

4.5本章小结

5.总结与展望

5.1总结

5.2展望

致谢

参考文献