隨著各國工業(yè)快速發(fā)展,能源需求愈加緊張,光伏并網(wǎng)發(fā)電成為研究熱點之一,但也面臨著并網(wǎng)運行時可能出現(xiàn)的孤島效應(yīng)問題。為了減輕孤島效應(yīng)對維修人員安全造成的危害,降低對整個電網(wǎng)系統(tǒng)運行穩(wěn)定的影響,以及對電力設(shè)備的損害,研究高效的孤島檢測方法具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。為了能夠可靠識別孤島效應(yīng),且提高孤島辨識的準(zhǔn)確率,提出了利用小波包變換（WPT）提取孤島辨識特征量并與精確隨機森林（A-RF）算法結(jié)合,應(yīng)用到孤島檢測中。通過計算公共耦合點（PCC）電壓信號各頻段局部能量熵,優(yōu)選出小波包基函數(shù),并利用該小波包基函數(shù)對PCC電壓信號進(jìn)行分解和重構(gòu)處理,并計算其特征能量值,組成辨識系統(tǒng)的輸入特征向量。針對傳統(tǒng)RF算法分類結(jié)果由決策樹投票眾數(shù)決定,分類準(zhǔn)確率較低,提出依據(jù)決策樹分類精度對其進(jìn)行合理權(quán)重分配的改進(jìn)算法,強化起作用的決策樹表決能力,從而優(yōu)化隨機森林辨識模型的分類能力,實現(xiàn)孤島效應(yīng)的準(zhǔn)確識別。在MATLAB/Simulink仿真軟件中搭建光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)模型,設(shè)置了正常、孤島以及三種干擾運行狀態(tài),將提取的孤島辨識特征量分別輸入到本文所提模型和傳統(tǒng)檢測模型中進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明相比于傳統(tǒng)方法基于A-... 

【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

018年1-5月各省新增光伏裝機容量Figure1.1NewPVinstalledcapacityinprovincesJanuary-May2018

遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1.12018年1-5月各省新增光伏裝機容量Figure1.1NewPVinstalledcapacityinprovincesJanuary-May2018圖1.2全球及中國新增光伏裝機容量Figure1.2NewPVinstalledcapacityworldwideandChina光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括獨立發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)以及混合式發(fā)電系統(tǒng)。獨立運行系統(tǒng)通常指不和傳統(tǒng)的火電、水電廠有任何連接的封閉發(fā)電系統(tǒng)，現(xiàn)產(chǎn)現(xiàn)用為當(dāng)?shù)刎?fù)載提供電能，通常與儲能電池連在一起，光伏電能過剩時存儲在儲能電池中，光伏電能不足時，儲能電池放電，確保對負(fù)載的持續(xù)可靠供電。主要包括偏遠(yuǎn)的農(nóng)村生活用電光伏系統(tǒng)，社區(qū)公共設(shè)施光伏用電系統(tǒng)，通信及工業(yè)光伏用電系統(tǒng)，以及光伏產(chǎn)品等。但光伏發(fā)電受日照等外界因素影響發(fā)電量不穩(wěn)定，將光伏發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相連，實現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行[12]。光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行解決了光伏系統(tǒng)不能為本地負(fù)載提供穩(wěn)定電能的問題，但也面臨著當(dāng)傳統(tǒng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障或工作人員誤操作等原因而斷開時，光伏發(fā)電系統(tǒng)形成孤島運行模式，即孤島效應(yīng)[13-14]。孤島運行時若負(fù)載發(fā)生變化或光伏系統(tǒng)發(fā)電量不穩(wěn)定，會導(dǎo)致本地負(fù)載的運行電壓與頻率偏離正常值，毀壞電力設(shè)備等。

遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文72并網(wǎng)系統(tǒng)孤島檢測及檢測方法分析2.1并網(wǎng)系統(tǒng)孤島檢測原理圖2.1所示為光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。光伏（Photovoltaic，PV）發(fā)電系統(tǒng)通過變壓器和斷路器S與傳統(tǒng)電網(wǎng)互聯(lián)，并用RLC并聯(lián)電路模擬本地負(fù)載運行情況。圖2.1光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Figure2.1StructureofPVgridconnectedpowergenerationsystem如圖，當(dāng)傳統(tǒng)電網(wǎng)由于某種非計劃性原因跳開斷路器S后，并網(wǎng)系統(tǒng)處于孤島運行狀態(tài)，光伏系統(tǒng)若沒有及時檢測到孤島運行狀態(tài)，則會一直向本地負(fù)載及并網(wǎng)總線上的負(fù)載提供電能。孤島效應(yīng)將嚴(yán)重影響并網(wǎng)系統(tǒng)運行穩(wěn)定，如帶電線路可能被維修人員誤認(rèn)為是停電狀態(tài)，形成觸電隱患，且傳統(tǒng)電網(wǎng)在恢復(fù)供電過程中，光伏系統(tǒng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)可能存在運行不同步情況，致使重合閘失敗，導(dǎo)致并網(wǎng)系統(tǒng)中部分電氣設(shè)備損壞。因此，針對這一類孤島運行可能造成的嚴(yán)重問題，光伏并網(wǎng)系統(tǒng)需要具備較高的孤島辨識能力，以及時脫離并網(wǎng)系統(tǒng)。當(dāng)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定運行時，光伏系統(tǒng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)同時向本地負(fù)載提供電能，設(shè)本地負(fù)載消耗的有功功率為loadP和無功功率為loadQ。若設(shè)定光伏系統(tǒng)提供給本地負(fù)載的有功功率為P，無功功率為Q；剩余功率為傳統(tǒng)電網(wǎng)所提供有功功率為P、無功功率為Q，此時光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)運行在供給功率和消耗功率平衡狀態(tài)，本地負(fù)載所獲功率即公共耦合點的功率方程如下式：QQQPPPloadload（2.1）隨著運行狀態(tài)的變化，并網(wǎng)系統(tǒng)本地負(fù)載所需功率也會發(fā)生相應(yīng)變化。R、L和C分別代表與光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)相連的本地負(fù)載的電阻、電感和電容，公共耦合點電壓設(shè)為PCCV，額定角頻率設(shè)為T。當(dāng)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)運行于正常狀態(tài)時，本地負(fù)載所需功率表


本文編號：3108701