本文選題：光伏發(fā)電系統(tǒng) + 無(wú)縫切換��； 參考：《上海電力學(xué)院》2016年碩士論文

【摘要】：隨著傳統(tǒng)化石能源的消耗與人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注,太陽(yáng)能等清潔能源受到越來(lái)越多的關(guān)注。為了保證資源的充分利用,并網(wǎng)與孤島運(yùn)行模式間的無(wú)縫切換是充分利用新能源的前提。本文搭建了基于電壓控制型逆變器的光伏發(fā)電系統(tǒng),給出了逆變器的控制參數(shù)設(shè)計(jì),建立了數(shù)學(xué)模型。分析了空載情況下幅值和頻率的輸出特性,設(shè)計(jì)了虛擬阻抗的控制。帶載情況下,針對(duì)幅值和頻率下跌問(wèn)題,通過(guò)對(duì)虛擬阻抗上功率損耗值的反饋,給出了參考值精確的補(bǔ)償方案。傳統(tǒng)的同步控制中,頻率調(diào)節(jié)和相角調(diào)節(jié)相互干擾,分別調(diào)節(jié)降低了并網(wǎng)的時(shí)效性。本文提出了兩種自同步并網(wǎng)控制方案,基于頻率的自同步控制方案和基于相角差的自同步控制方案。兩種方法都將傳統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)和相角調(diào)節(jié)統(tǒng)一,簡(jiǎn)化了控制,提高了并網(wǎng)的時(shí)效性。對(duì)二次調(diào)壓和二次調(diào)頻進(jìn)行了穩(wěn)定性分析,另外,還將同步檢測(cè)單元與逆變器的控制相結(jié)合,簡(jiǎn)化了控制。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提的控制策略。結(jié)合電壓控制型逆變器,針對(duì)于傳統(tǒng)的間接幅值和頻率擾動(dòng)法,給出了兩種主動(dòng)式孤島檢測(cè)方案:主動(dòng)幅值擾動(dòng)法和主動(dòng)頻率擾動(dòng)法,直接擾動(dòng)輸出電壓的幅值和頻率。低壓配電網(wǎng)中,線路阻抗呈阻性,傳統(tǒng)的功率解耦存在著問(wèn)題,本文通過(guò)虛擬阻抗的設(shè)計(jì),使得逆變器輸出阻抗呈現(xiàn)感性,實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)運(yùn)行下的功率解耦控制。重點(diǎn)討論了并網(wǎng)向孤島運(yùn)行的無(wú)縫切換控制策略,通過(guò)并網(wǎng)和孤島模式切換時(shí)參考值連續(xù)性的設(shè)計(jì),來(lái)保證模式間的平滑切換,詳細(xì)的分析了調(diào)頻軸調(diào)壓軸與輸出功率的關(guān)系,給出了保證調(diào)節(jié)軸參考值連續(xù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式,在輕載和重載兩種情況下分別做了仿真,仿真結(jié)果與理論推導(dǎo)相吻合。
[Abstract]:With the consumption of traditional fossil energy and attention to environmental problems, more and more attention has been paid to clean energy such as solar energy. In order to make full use of resources, the seamless switching between grid-connected and islanding operation mode is the premise of making full use of new energy. In this paper, the photovoltaic power generation system based on voltage controlled inverter is built, the control parameters of the inverter are designed, and the mathematical model is established. The output characteristics of amplitude and frequency under no-load are analyzed, and the control of virtual impedance is designed. In the case of load, the exact compensation scheme of reference value is given by feedback of power loss value on virtual impedance for the problem of amplitude and frequency drop. In traditional synchronous control, frequency regulation and phase angle regulation interfere with each other, which reduces the time efficiency of grid connection. In this paper, two kinds of self-synchronization control schemes are proposed, which are frequency based self-synchronization control and self-synchronization control based on phase angle difference. Both methods unify the traditional frequency regulation and phase angle regulation, simplify the control and improve the timeliness of grid-connected. The stability of secondary voltage regulation and secondary frequency modulation is analyzed. In addition, the synchronous detection unit is combined with the control of inverter to simplify the control. The proposed control strategy is verified by simulation and experiment. According to the traditional indirect amplitude and frequency perturbation methods, two active islanding detection schemes are presented: the active amplitude perturbation method and the active frequency perturbation method, and the amplitude and frequency of the output voltage are directly disturbed. In the low voltage distribution network, the line impedance is resistive, and the traditional power decoupling problem exists. Through the design of the virtual impedance, the output impedance of the inverter is inductive, which realizes the power decoupling control under the grid-connected operation. The seamless switching control strategy of grid-connected operation to islanding is discussed in detail. The smooth switching between modes is ensured by the design of continuity of reference values in grid-connected and island-mode switching. The relationship between the output power and the adjustable compression shaft of the FM axis is analyzed in detail. The mathematical expressions to ensure the continuity of the reference value of the adjusting shaft are given. The simulation results are in good agreement with the theoretical derivation in the case of light load and heavy load.
【學(xué)位授予單位】：上海電力學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM615

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本文編號(hào)：1940440