基于最優(yōu)控制的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)快速孤島檢測方法研究.pdf

1、隨著能源和環(huán)境問題的日漸增長,新能源的研究與應(yīng)用獲得各國政府的鼎力支持,光伏發(fā)電也隨之大力開展起來。但是,當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)處在并網(wǎng)工作時,會讓系統(tǒng)內(nèi)部的工作方式發(fā)生很大改變,所以,如何將獨立的工作系統(tǒng),安全穩(wěn)定的切換到并網(wǎng)工作方式,十分值得研究,其中,能夠把孤島現(xiàn)象的檢測出來,是并網(wǎng)逆變器一定要具備的能力。
　　當(dāng)電網(wǎng)側(cè)發(fā)生故障,或斷路器由于某些因素突然斷開時,光伏發(fā)電系統(tǒng)將和負(fù)載端,形成自給自足的孤立系統(tǒng),即孤島現(xiàn)象的發(fā)生。如果光

2、伏并網(wǎng)系統(tǒng)在孤島狀態(tài)下運行,將會產(chǎn)生不可想象的后果:如對負(fù)載側(cè)使用的設(shè)備造成毀滅性破壞;孤島系統(tǒng)中仍然有電,系統(tǒng)中的線路會對維修人員的人身安全構(gòu)成威脅;如果在再次閉合斷路器前,沒有消除孤島現(xiàn)象,可能使電網(wǎng)崩潰等。
　　針對孤島現(xiàn)象的檢測方法,進(jìn)行了深入研究,本文做了如下工作:
　　(1)分析孤島檢測的歷史與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,評估孤島造成的危害,對照國內(nèi)外孤島檢測標(biāo)準(zhǔn),比較常見的被動式和主動式孤島檢測方法的優(yōu)缺點和應(yīng)用范圍。

3、r>　　(2)在湖南省教育廳重點項目“新型高效太陽能光伏發(fā)電微電源混合供電系統(tǒng)研究(10A114)”、湖南省科技廳項目“太陽能光伏微電源直流供電系統(tǒng)研發(fā)(2012FJ3116)”以及湖南省第三屆創(chuàng)新性實驗計劃項目“太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的孤島監(jiān)測”的大力支持下,提出一種新型電流擾動孤島檢測方法,闡述檢測算法和實現(xiàn)原理,建立數(shù)學(xué)模型,在Matlab仿真平臺上,光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行仿真研究和3kW小功率實驗,仿真實驗結(jié)果驗證了該方法的可行性,檢

4、測需要的時間在國際標(biāo)準(zhǔn)的要求之內(nèi)。
　　(3)仿真分別采用300kW和500kW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究,應(yīng)用新型電流擾動孤島檢測法進(jìn)行進(jìn)一步的大功率發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的仿真研究,進(jìn)一步驗證了此方法的可行性,具有一定的工程應(yīng)用價值。
　　(4)通過最優(yōu)控制孤島檢測方法,彌補主動電流擾動孤島檢測法的不足,不需要添加電流擾動,并通過Matlab建立了仿真模型,仿真結(jié)果驗證了該方法的可行性,檢測時間更短,在阻感負(fù)載和功率平衡時也能檢