不平衡网压下光伏发电系统对并网点电压支撑策略研究

摘要

随着国内光伏发电系统并网容量持续增长，光伏发电系统同电网之间的交互作用日趋突出。其中电网不对称故障或者非线性的不对称负荷等因素均会造成三相电压变为不平衡状态下的并网逆变器的控制问题尤为突出。因此研究不平衡网压下光伏发电系统对其并网点电压支撑控制的策略具有重要意义。
　　并网电流的跟踪控制是光伏发电系统研究的关键技术之一。不对称电网故障下所需注入的电流参考值可能是对称的或不对称的，甚至是畸变的，因此为了高效地跟踪参考电流，需要从以下两个方面出发：①合适的调制技术是准确的向电网注入电流的关键;②电网同步技术，必须指出的是任何并网逆变器电流控制很大程度上依赖准确的电网同步。
　　一方面，为了稳准快的跟踪参考电流，在分析固定滞环控制方法的原理上，设计了一种结合模糊原理的滞环电流跟踪技术，保留滞环控制精度高、动态响应速度快的优点基础上，有效缩小了开关频率变化范围，限制了开关频率峰值。另一方面，给出针对不平衡网压下具有频率自适应和相序提取功能的双2阶广义积分器的锁频环。分析其滤波器性能，选取合适的离散化算法，然后在电网电压幅值、频率、相位跳变下，对锁频环的基本性能测试，验证其正确性。
　　文中研究的重点是电网电压不平衡下光伏发电系统对其并网点电压支撑作用的并网参考电流的设置。通过分析光伏发电系统并网结构的正负序等效电路，得出实现电网电压支撑作用的原理，推算出光伏系统输入电网的功率值。综合考虑光伏并网系统的实际容量、电网电压负序不平衡度、线路阻抗、系统允许的最大电流因素下，提出实现对光伏系统并网点电压提供有效支撑的参考电流设置流程图。
　　最后，在电网故障下对1MVA光伏发电系统经过变压器接入10kV配电网的等值模型进行仿真。仿真结果表明：文中推导出的电流设置方法能够针对不同不平衡度的情况，对故障时的并网点电压起到不同程度的支撑效果。

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第1章 绪论

1.1课题的研究背景与意义

1.2 光伏发电并网技术的研究现状

1.3 论文研究的主要内容

第2章 并网逆变器的模糊滞环控制方案

2.1 滞环电流控制原理

2.2 模糊滞环理论

2.3 三种方法的对比仿真

2.4本章小结

第3章 复杂电网工况下的电网同步技术

3.1基于双二阶广义积分器的同步技术

3.2 SOGI的离散化

3.3 DSOGI-QSG性能测试

3.4 本章小结

第4章 不平衡网压下光伏发电对并网点电压支撑策略

4.1PVGS并入电网实现电网支撑作用原理

4.2考虑实际因数入网参考电流设置

4.3整体控制策略的仿真验证

4.3 本章小结

第5章 结论及展望

5.1本文主要的研究成果

5.2有待进一步开展的工作

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢