无功补偿技术在光伏并网发电系统孤岛检测中的应用 - 图文-.doc

无功补偿技术在光伏并网发电系统孤岛检测中的应用 作者 作者单位 刊名 英文刊名 年，卷期 被引用次数 禹华军， 潘俊民， YU Hua-jun， PAN Jun-Min 上海交通大学电气工程系,上海,200030 电工电能新技术 ADVANCED TECHNOLOGY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND ENERGY 2005，273 8次 参考文献5条 1.IEEE Std 929-2000. IEEE recommended practice for utility interface of photovoltaic PV systems 2.Ropp M E;Begovic M;Rohatgi A Analysis and perance assessment of the active frequency drift of islanding prevention 199903 3.Woyte A;Belmans R;Nijs J Testing the islanding protection function of photovoltaic inverters 200301 4.Ghali F M A A combined technique for elimination of islanding phenomenon 1996 5.Hung Guo-Kiang;Chang Chih-Chang;Chen Chern-Lin Automatic phase-shift for islanding detection of grid-connected photovoltaic inverters 200301 相似文献10条 1.期刊论文 陈卫民.陈国呈.崔开涌.曹大鹏.张翼.吴春华.CHEN Weimin.CHEN Guocheng.CUI Kaiyong.CAO Dapeng. ZHANG Yi.WU Chunhua 分布式并网发电系统在孤岛时的运行控制 -电力系统自动化2008,329 以光伏并网发电系统为对象,提出了分布式并网发电系统在孤岛下继续供电运行的控制策略,将含有分布式并网发电系统的电网进行孤岛分层,通过控 制不同层次的孤岛控制单元和并网发电逆变器以实现孤岛运行,同时分析了孤岛控制单元的主要功能和并网逆变器在孤岛运行中输出功率自调整以及电网 恢复正常后再并网的方法.仿真和实验结果表明,该控制方法可使分布式并网发电系统在并网和孤岛下灵活运行,从而提高了分布式并网发电系统的使用率 . 2.学位论文 刘芙蓉 并网型户用光伏系统的孤岛检测技术研究 2008 近年来随着能源问题和环境问题的日益严峻，新能源获得了各国政府的大力支持，并网光伏发电系统日益增多。孤岛检测是并网光伏系统必须具备 的功能，其实现方法分为两类被动式孤岛检测方法和主动式孤岛检测方法。被动式孤岛检测方法通过监控公共点电压及参数变化来识别孤岛，实现简 单、成本低，但检测盲区较大。主动式孤岛检测方法对系统施加一定扰动，使孤岛状态能通过参数变化反应出来而得到辨识，大大减小了孤岛检测的盲 区，但实现相对复杂、容易对电网电能质量产生不良影响。主动移频式孤岛检测方法、主动移相式孤岛检测方法、电压正反馈式孤岛检测方法这三种方 法是公认的高效率、低成本的主动式孤岛检测方法。该文围绕这三种方法展开了深入研究，主要内容有 （1）提出了一种实用的孤岛检测盲区描述方法，用于对主动移频式孤岛检测方法和主动移相式孤岛检测方法的检测盲区进行描述。一方面，将检测 盲区用平面图精确表示，便于不同孤岛检测算法检测能力的比较，另一方面，盲区位置的负载参数具有唯一性，方便了实验验证。 （2）对主动移频式孤岛检测方法和主动移相式孤岛检测方法的检测盲区进行了分析、比较，得出孤岛检测算法参数与盲区分布间的关系，找到了算 法中影响孤岛检测性能的关键因素，并给出了工程应用中优化孤岛检测算法的解析依据。 （3）结合算法优化，对主动移频/相式孤岛检测方法产生的逆变器输出电流畸变进行了讨论，综合电能质量、孤岛检测能力两方面对主动移频式孤 岛检测方法与主动移相式孤岛检测方法的优劣进行了比较。 （4）建立了电压正反馈式孤岛检测方法的数学模型，分析了电压正反馈式孤岛检测方法的适用对象、特点、导致孤岛检测失败的因素，推导并给出 了电压正反馈式孤岛检测方法成功的充分条件，以及解析关系。 （5）分析了多逆变器并网运行对孤岛检测的影响，特别是并网逆变器采用不同孤岛检测方法对孤岛检测能力的影响，以及相应对策。 3.期刊论文 陈雷.石新春.赵艳军.王艳玲.Chen Lei.Shi Xinchun.Zhao Yanjun.Wang Yanling 太阳能光伏并网发 电系统中孤岛效应的仿真研究 -灯与照明2009,331 光伏并网发电系统除了具有过压、欠压、过频、欠频等常规保护外.还应具有一种特殊的保护功能--孤岛保护.被动式孤岛保护常采用过压欠压检测 和相位突变检测相结合的方法.两种被动保护相结合能够保护绝大部分孤岛现象.但当PV系统输出功率和负载匹配时,被动式孤岛检测方法失效.因此,本文 采用被动式孤岛检测和主动频率偏移AFD相结合的孤岛检测方法,实现了孤岛效应的无盲区检测. 4.学位论文 杨海柱 小功率光伏并网发电系统最大功率跟踪与孤岛问题的研究 2005 能源危机和环境保护的双重要求，使大规模地开发利用可再生清洁能源受到人们的关注。在不久的将来，并网发电系统将成为太阳能光伏利用的主 要形式。高性能的数字信号处理器芯片DSP的出现，使得一些先进的控制策略应用于光伏并网逆变器的控制成为可能。本文的主要研究内容有 1.首先分析了光伏并网逆变器的结构和控制策略，最后采用改进的固定频率SPWM电流控制策略，很好地实现了并网逆变器的单位功率因数正弦电流 输出控制。本文还使用状态空间平均法对并网逆变器进行了建模分析，然后使用MATLAB中的Simulink工具进行了系统仿真。通过仿真给具体的硬件设计 提供了有效的帮助。 2.最大功率点跟踪控制问题MaximumPowerPointTracking是光伏系统中经常遇见的问题。本文主要对小功率的两级变换结构光伏并网逆变器的 MPPT控制进行了深入的研究。对DC-DC方式下的MPPT控制，在对常用的几种MPPT控制方法进行详细分析的基础上，提出了一种扫描周期可随并网逆变器运 行状况实时改变的改进间歇扫描法，在保证最大功率跟踪控制精度的前提下，减少了对工作点的扰动次数，提高了系统运行的稳定性；另外，通过理论 分析，提出了对于两级变换结构的光伏并网逆变器使用DC-AC逆变器部分实现MPPT控制的控制方式，并总结出采用该控制方式时前后两级的调节规律。最 后通过实验验证了本文提出的两级变换结构光伏并网逆变器MPPT控制方法的正确性。 3.为了实现并网逆变器的输出电流与网压同频同相，本文使用了锁相环控制技术。另外锁相环控制的作用还在于配合反孤岛检测控制，在网压存在 的情况下可以减小主动频率扰动对输出波形的影响。通过对锁相环工作原理的分析，本文最后采用了调频和调相分开进行的控制方式，最后给出了本文 设计的软件锁相环的设计方案和软件流程图。 4.孤岛效应是光伏并网发电系统应用中必须防止发生的故障现象。本文首先详细分析了被动法和主动法进行反孤岛检测的工作原理；然后根据现有 的两种主动频率扰动方法并结合本文中并网逆变器的实际并网控制过程，提出了一种正反馈频率漂移反孤岛检测方法，然后详细介绍了该方法的原理和 实现过程，并且给出了并网逆变器的反孤岛效应模型和仿真实验结果；本文还根据IEEEStd.2000-929标准提供的测试方法设计了检测反孤岛控制能力的 测试电路并对采用该控制方法的并网逆变器样机进行了反孤岛控制能力测试，测试结果表明该方法是可行的并且达到了IEEEStd.2000-929标准的规定。 5.本文详细介绍了两级变换结构的光伏并网逆变器的主电路和基于TopswitchTOP222芯片的单端反激式辅助电源的硬件电路，以及基于 DSPTMS320F240芯片和CPLDXC95144芯片的并网逆变器的控制电路的设计过程。最后还给出了基于汇编语言的光伏并网逆变器控制系统整体软件设计 过程。 6.光伏并网发电系统的大规模使用必须和远程数据监控联系在一起，本文开发了可供实用的光伏并网发电系统的监控系统的软件，监控软件是基于 VB6VisualBasic6.0编程语言和ACCESS2.0数据库语言开发的。 5.会议论文 陈雷.赵艳军.王艳玲 光伏并网系统中的孤岛效应仿真研究 2008 光伏并网发电系统除了具有过压、欠压、过频、欠频等常规保护外，还应具有一种特殊的保护功能-孤岛保护。被动式孤岛保护常采用过压欠压检测 和相位突变检测相结合的方法。两种被动保护相结合能够保护绝大部分孤岛现象。但当PV系统输出功率和负载匹配时，被动式孤岛检测方法失效。本文 采用被动式孤岛检测和主动频率偏移AFD相结合的孤岛检测方法，实现了孤岛效应的无盲区检测。 6.学位论文 鹿婷 太阳能光伏系统并网及其孤岛检测 2006 随着新能源在分布式发电系统中的不断应用，太阳能并网发电系统成为一个重要的领域。本文主要以单相并网系统为研究对象，从并网系统的拓扑 结构、控制策略、孤岛防护策略等方面做了详细分析和研究。 首先，详细分析了光伏并网系统的不同主电路结构及其各个部件的工作原理，讨论了太阳能电池最大功率跟踪的方法。 其次，分析了电流控制型和电压控制型逆变器并网的电路结构和数学模型。针对各自的特点，分别提出了基于重复控制和前馈控制的电流控制型并 网方案以及基于谐波电压补偿及其重复控制的电压控制型并网方案。在Matlab\simulink 环境下建立了相应的两套仿真模型，进行了仿真；其中，电压 控制型并网在台架上进行了试验。仿真和试验结果表明两套方案的电流波形总谐波畸变率THD小于5％，满足逆变器并网要求。 然后，孤岛效应是光伏并网系统中需要解决的问题。文章分析了孤岛检测的基本原理，讨论了检测盲区的概念，总结了目前常用的各种被动式的和 主动式的孤岛效应检测方法，以及它们的特点、适用场合。 最后，针对两套不同并网方案文章分别提出了不同的孤岛检测方法。其中电流型并网方案中采用主动频率正反馈（SFS）法和主动移相法 （APS），通过建立仿真模型，从检测盲区，检测时间以及对电网扰动等方面进行比较分析。在电压控制型并网方案中，首次提出了电压幅值正反馈法 ，进行了仿真分析并试验验证了该方法的有效性。 7.会议论文 褚小莉.余晓东 单相光伏并网系统及其反孤岛策略的仿真研究 2008 介绍了光伏并网系统的工作原理及其孤岛效应现象,并网逆变器采用基于重复控制补偿的PI控制方法,孤岛效应识别方法采用主动频率偏移法,并在 MATLAB/SIMULINK下分别进行了系统的建模与仿真。结果表明输出并网电流波形良好,其基本实现并网电流的无误差跟踪,和电网电压同频同相,并可以有 效地检测出系统的孤岛效应。 8.学位论文 褚小莉 光伏并网中的孤岛效应研究 2009 随着能源和环境问题越来越突出，世界各国都在积极发展太阳能，光伏并网发电装置在发电系统中的应用也就越来越广泛，发生孤岛效应的机率相 应的也随之增加，而孤岛效应发生造成的危险已不容忽视，因此解决孤岛问题显得尤为重要，寻求有效的方法来防止孤岛效应的发生是非常必要的。 针对光伏并网发电系统孤岛效应的研究，本文做了如下工作 1.阅读了大量的国内外关于光伏并网以及孤岛效应的文献，在此基础上，对光伏并网系统做了全面的综述，分析了孤岛效应发生的机理、孤岛效应 发生的可能性与危险性； 2.详细描述了局部反孤岛策略中的被动式方案和主动式方案，并利用matlab/simulink进行了仿真； 3.本文将不可检测区域做为评估反孤岛方案的性能指标，利用相位判据和matlab仿真对反孤岛方案的不可检测区域进行了定量描述； 4.本文以6KVA三相光伏并网逆变器为研究对象，设计了其主控电路及DSP功能实现的程序流程图。 9.期刊论文 赵飞.梁志瑞.王宁.ZHAO Fei.LIANG Zhi-rui.WANG Ning 光伏并网发电系统孤岛检测技术 -中国电力 2010,435 孤岛检测是光伏系统并网必需的功能,要求既能快速检测出孤岛状态,同时又能尽量减少对电网的不良影响.介绍孤岛状态产生原理及其带来的负面效 应.阐述并网逆变器侧本地检测技术中各种方法的工作原理,并就每种方法的检测盲区、适用范围、对系统电能质量及暂态响应的影响等进行论述.指出在 减少对系统影响的基础上,进一步提高检测效率、减小或消除检测盲区以及将基于不同原理的孤岛检测方法组合使用,将是今后孤岛检测研究的重要方向. 10.学位论文 王辉 户用光伏并网系统设计及孤岛检测技术研究 2007 随着非可再生能源不断消耗，以及它们对地球环境的影响，人们迫切的希望寻找到一种没有污染的可再生新能源。太阳能凭借着其独特的优点得到 了广泛的关注。然而考虑到电网安全及稳定运行的要求，光伏并网发电存在很多的并网接口问题，如波形质量控制、跳闸保护等，这些都与并网逆变器 的结构与控制有关。 本文以户用型单相并网系统作为研究对象，针对户用型光伏系统的特殊要求，从并网系统的拓扑结构、并网控制策略、孤岛检测策略等方面作了深入分 析和研究。本文详述了光伏并网系统的关键技术及性能指标，针对户用型系统的经济造价和简单高效的特殊要求，设计了一种单电感并网的半桥逆变主 电路。考虑到入网对波形质量的要求，本文在并网控制中采用了带有电压前馈的电流瞬时值、均值双环控制技术，并网实验结果达到了相关标准要求。 有效的孤岛检测是光伏系统入网的关键技术之一。本文详细分析、研究了孤岛效应发生的原理，按被动式及主动式的分类方法详述了它们适用范围，并 作了优缺点比较。在进一步的研究中，从并网标准对孤岛检测的要求出发，结合实际工程设计，以盲区分布为评价手段，对公共点电压频率检测的被动 式孤岛检测和主动移频、自动移相的主动式孤岛检测作全面的性能评估。考虑到实际验证的困难，本文设计了一整套孤岛检测算法的实现方法及实验验 证方法。最后结合仿真及实验中出现的现象，本文提出为了在孤岛检测效果和波形质量之间作一权衡，可以在孤岛算法中突出正反馈的作用，而弱化扰 动初值的程度。 引证文献8条 1.张有兵.穆淼婕.翁国庆 分布式发电系统的孤岛检测方法研究[期刊论文]-电力系统保护与控制 20111 2.朱建军 基于逆变电源的孤岛检测方法研究[期刊论文]-宁夏电力 20104 3.郑鹤玲.葛宝明.毕大强 基于RT-LAB的光伏发电系统实时仿真[期刊论文]-电工电能新技术 20104 4.任碧莹.孙向东.钟彦儒.同向前.沈宏 用于单相分布式发电系统孤岛检测的新型电流扰动方法[期刊论文]-电工技 术学报 20097 5.杨宇.李新超.樊陈.王鹏 智能电网中孤岛检测控制单元的研制[期刊论文]-电力建设 20099 6.张纯江.伞国成.孟慧英.徐殿国 一种新的自适应相位偏移并网孤岛检测方法[期刊论文]-燕山大学学报 20084 7.鹿婷.段善旭.康勇 逆变器并网的孤岛检测方法[期刊论文]-通信电源技术 20063 8.杨海柱.金新民 并网光伏系统最大功率点跟踪控制的一种改进措施及其仿真和实验研究[期刊论文]-电工电能新 技术 20061 本文链接http// 授权使用湖南工学院hngxy，授权号9ce9f349-17bd-447d-83e9-9ef301879f4b 下载时间2011年5月30日