分布式发电中多逆变器并网孤岛检测技术研究

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随着含可再生能源的分布式发电的渗透力越来越高,大容量分布式发电向电网供电技术受到重视,多台逆变器并联可以实现冗余供电和大容量供电,提高了系统的可靠性和灵活性,是当前分布式电源并网的发展趋势。目前针对孤岛检测的研究大部分集中于单逆变器并网检测,在多机并网状态下由于稀释效应等问题的出现,孤岛检测变得较为复杂,因此,分布式发电中多逆变器并网孤岛检测技术研究对于电网高效稳定运行至关重要,是亟需解决的重要课题。首先,本文研究了光伏发电并网系统的结构,建立了光伏并网的模型,对其中关键的最大功率点跟踪技术,逆变器的控制方式问题等进行探讨。研究了多逆变器并联条件下并网运行和孤岛运行的控制方法的选择,并对多逆变器并联时出现的环流抑制问题进行分析,构建出了多逆变器并联的基本框架。然后对于常用的孤岛检测方法进行系统性的总结比较,着重分析过/欠压与过/欠频法、主动频率偏移法、滑模频率偏移法和带正反馈的主动移频法,通过对这些方法检测盲区的描述,给出了不同参数下的盲区分布及检测可能失败的原因,为进一步研究提供理论指导。其次,通过对各检测方法在多逆变器并联条件下的分析,解释了稀释效应主要产生原理,并且针对带正反馈的主动频率偏移法中参数选取和优化的问题进行详细计算分析,给出多逆变器并联条件下参数自适应的孤岛检测方法:通过正反馈系数k自适应取值,在负载条件变化的状态下让电能质量和检测效果同时满足逆变器并网的需求;通过初始斩波因数cf0自适应取值的方法解决逆变器检测误差导致的稀释效应。最后,利用仿真软件搭建了仿真模型,在仿真过程中不仅模拟了并网逆变器不同负载下的孤岛状态,还将负载突变状态和电网电压突变状态作为对比状态进行仿真,结果显示新方法能准确地识别孤岛状态和非孤岛状态并采取保护措施,并且该方法对电能质量的影响较小。
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