多功能单相光伏并网发电装置

【摘要】：在全球能源形势的大背景下,开发和利用新能源已经成为解决能源危机的重要措施,其中太阳能以其无穷无尽的储量及清洁安全无污染的特点成为新能源开发的重点对象之一。同时,随着越来越多的分布式能源以及非线性负荷接入电网使得电网中的谐波含量大大增加,对电力系统的稳定造成了严重影响。本文对比分析了光伏并网逆变器和并联型有源滤波器的结构及其工作原理,研究其统一控制策略,使光伏并网发电系统同时具有光伏并网发电和有源滤波两项功能,实现一机多能,不仅净化了电网、提高了设备利用率,同时在一定意义上推动了光伏产业的发展。针对多功能并网发电装置的谐波电流检测部分,本文分析了基于瞬时无功理论的单相谐波检测方法,并对其进行改进,同时提出了一种基于Fryze无功理论的谐波检测方法,该方法在谐波检测精度和响应速度方面均优于瞬时无功理论的检测方法。与L滤波器相比,LCL滤波器具有更高的高频衰减能力,但参数设计以及主电路控制也更复杂。首先,针对LCL滤波器的参数设计,本文从LCL滤波器的数学模型入手,在基波和谐波输出的限制条件下,通过图解法详细分析各参数之间的耦合关系,在一定谐振频率和谐波衰减范围内,得到LCL滤波器的参数设计和优化方法。其次,关于LCL滤波器带来的谐振问题,本文采用一种基于电容电流反馈的有源阻尼控制来进行抑制。为了实现对指令电流良好的跟踪效果,本文采用重复控制策略对指令电流进行高精度的跟踪,通过对多功能光伏并网发电装置在单独光伏发电、单独有源滤波和同时光伏发电和有源滤波的方式下进行仿真,结果验证了本文所设参数的正确性和控制策略的可行性。最后简单的阐述了系统硬件电路的设计。
【关键词】：光伏并网发电 有源滤波器 瞬时无功理论 低通滤波器 Fryze无功理论 谐波检测 LCL滤波器
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615