【摘 要】
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当今社会,能源短缺和环境污染问题日益严重,因此对可再生能源进行开发利用成为各国的研究重点。其中对太阳能的利用因其资源丰富、清洁等优点成为了研究热点之一。近年来,随着光伏发电在电力能源中所占得比重越来越大,其接入电网后对电网安全稳定运行的影响也日趋显著,因此国内外制定的最新并网标准要求光伏逆变器在电网电压跌落时应具有低电压穿越能力。本文在研究三相单级式光伏并网系统的基础上,针对电网发生短路故障时采用
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当今社会,能源短缺和环境污染问题日益严重,因此对可再生能源进行开发利用成为各国的研究重点。其中对太阳能的利用因其资源丰富、清洁等优点成为了研究热点之一。近年来,随着光伏发电在电力能源中所占得比重越来越大,其接入电网后对电网安全稳定运行的影响也日趋显著,因此国内外制定的最新并网标准要求光伏逆变器在电网电压跌落时应具有低电压穿越能力。本文在研究三相单级式光伏并网系统的基础上,针对电网发生短路故障时采用的低电压穿越控制方法进行深入研究,以期提高光伏逆变器并网运行的稳定性和安全可靠性。电网短路故障分为对称和不对称跌落故障,本文针对这两种故障情况分别建立了光伏并网逆变器的数学模型,并分析了电网电压矢量定向的光伏并网逆变器控制策略,在此基础上分析了两种故障情况对光伏并网发电系统的影响以及进行了仿真验证。对于电网侧对称跌落故障,常规控制策略无法为电网提供无功支持以及限制逆变器过流的问题,采用了一种根据电网电压跌落深度向电网提供无功功率的低电压穿越控制方法;对于不对称跌落故障,本文在研究不对称电网电压情况下基于双二阶广义积分器锁频环的正负序分离方法基础上,对于常规控制策略下逆变器直流侧母线电压二倍频波动以及交流侧并网电流出现畸变、过流的问题,通过采用抑制直流侧母线电压波动的低压穿越控制方法,使系统直流侧电压保持稳定以及并网电流不过流,同时给出了使并网电流呈对称正弦并向电网提供一定无功支持的低电压穿越控制方法。本文在理论研究的基础上,通过MATLAB/Simulink搭建光伏并网系统仿真模型进行仿真,仿真结果表明:当电网发生对称跌落故障时,提出的根据电压跌落深度向电网提供无功功率的控制方法可为电网提供无功支持,并限制并网电流过流;当电网发生不对称跌落故障时,通过抑制直流侧母线电压波动的控制方法,可有效抑制直流侧电压的二倍频分量,减小其波动幅度以及限制并网电流过流。从而验证了所提出控制方法的有效性。
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