光伏并網(wǎng)逆變器故障診斷及孤島檢測.pdf

1、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏陣列、并網(wǎng)逆變器和電網(wǎng)組成,三者都有可能發(fā)生故障,其中的并網(wǎng)逆變器單個(gè)開關(guān)管開路故障診斷與孤島檢測則是本文要進(jìn)行深入研究的內(nèi)容。
　　并網(wǎng)逆變器能否可靠運(yùn)行影響到其本身與電網(wǎng)的安全。并網(wǎng)逆變器主電路是由若干開關(guān)器件組合而成,而開關(guān)器件存在短路和開路故障。本文對(duì)單管開路故障特征量進(jìn)行分析并根據(jù)光伏并網(wǎng)逆變器特點(diǎn),給出一種三相光伏并網(wǎng)逆變器開關(guān)器件開路故障診斷方法。逆變器開關(guān)器件發(fā)生開路故障時(shí)電網(wǎng)中性點(diǎn)與直流

2、側(cè)負(fù)極之間的電壓與正常工作時(shí)的電壓不同,將該電壓作為特征量。結(jié)合光伏并網(wǎng)逆變器單位功率因數(shù)并網(wǎng)特點(diǎn),以電網(wǎng)電壓矢量角度為參考,對(duì)開路器件進(jìn)行診斷。仿真和硬件實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法可以在一個(gè)電流周期內(nèi)準(zhǔn)確定位開路故障器件。
　　孤島效應(yīng)是所有分布式發(fā)電系統(tǒng)都要面臨的一個(gè)問題,孤島效應(yīng)發(fā)生時(shí),可能會(huì)給電網(wǎng)設(shè)備和人員帶來不利影響。本文介紹了常用的被動(dòng)式和主動(dòng)式孤島檢測方法的原理。采用P×Q坐標(biāo)系對(duì)被動(dòng)式孤島檢測算法的檢測盲區(qū)進(jìn)行分析。針對(duì)

3、P×Q坐標(biāo)系的不足,采用Qf0×Cnorm坐標(biāo)系對(duì)基于頻率的孤島檢測算法的檢測盲區(qū)進(jìn)行分析。
　　針對(duì)孤島檢測算法中的主動(dòng)頻率偏移法進(jìn)行深入研究,詳細(xì)給出單相與三相主動(dòng)頻率偏移法的實(shí)現(xiàn)過程。由于傳統(tǒng)的主動(dòng)頻率偏移法會(huì)造成逆變器輸出電能質(zhì)量惡化,本文給出一種變反饋系數(shù)主動(dòng)頻率偏移法。在電網(wǎng)頻率波動(dòng)小的時(shí)候,采用小反饋系數(shù);在電網(wǎng)頻率波動(dòng)大的時(shí)候,采用大反饋系數(shù)。仿真和硬件實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該方法在逆變器正常并網(wǎng)時(shí)對(duì)輸出電流的影響較小,當(dāng)孤