分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵問(wèn)題研究.pdf

1、考慮到新型可再生能源清潔無(wú)污染及儲(chǔ)量豐富等諸多強(qiáng)力優(yōu)勢(shì)，能源產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整正在世界范圍內(nèi)廣泛興起。發(fā)展新型可再生替代能源，提高清凈電力供應(yīng)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，無(wú)論在技術(shù)提高、環(huán)境保護(hù)，還是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面都將會(huì)有實(shí)質(zhì)性的促進(jìn)意義。依托太陽(yáng)能、風(fēng)能等新型可再生能源建立發(fā)展起來(lái)的分布式發(fā)電系統(tǒng)正在不斷滲透到傳統(tǒng)的電力網(wǎng)絡(luò)和智能電網(wǎng)中，并且業(yè)已成為分布式發(fā)電領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　目前，一種深度融合新能源技術(shù)與信息技術(shù)的新型能源利用體系——

2、能源互聯(lián)網(wǎng)正成為國(guó)際學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的新焦點(diǎn)，也是能源行業(yè)繼智能電網(wǎng)之后出現(xiàn)的又一前沿發(fā)展方向和重要課題。在能源互聯(lián)網(wǎng)中，分布式可再生新能源發(fā)電系統(tǒng)將會(huì)成為未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)核心的基本單元之一。本文圍繞著分布式發(fā)電系統(tǒng)中的高增益直流升壓變換器、電網(wǎng)同步以及孤島檢測(cè)三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究，主要工作和成果如下：
　　針對(duì)現(xiàn)有的直流升壓變換器普遍存在升壓能力有限，在高增益應(yīng)用場(chǎng)合中無(wú)法滿(mǎn)足大變比升壓的需求以及存在開(kāi)關(guān)功率器件電壓應(yīng)力高、電流

3、紋波大、效率低等問(wèn)題，本文在含有耦合電感及開(kāi)關(guān)電容的組合結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，提出了一種新型的交錯(cuò)并聯(lián)高增益直流升壓變換器。根據(jù)小紋波近似，詳細(xì)地分析了所提新型變換器在不同工作模態(tài)下的工作原理，并借助電感伏秒平衡原理，推導(dǎo)出變換器的電壓增益與開(kāi)關(guān)占空比之間的函數(shù)關(guān)系。為了保證所提出的直流升壓變換器在光伏應(yīng)用場(chǎng)景下能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤和高增益升壓的目的，本文結(jié)合動(dòng)態(tài)演化理論以及滑?？刂评碚摚O(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于動(dòng)態(tài)滑模演化算法的PWM閉環(huán)控制器。通

4、過(guò)仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文所提新型變換器拓?fù)浼捌淇刂扑惴ǖ目尚行院陀行浴?br>　　考慮到電網(wǎng)同步技術(shù)可為并網(wǎng)逆變器提供必要的同步基準(zhǔn)信號(hào)，本文提出了一種在αβ坐標(biāo)系下即可實(shí)現(xiàn)的適用于電網(wǎng)畸變環(huán)境的單相頻率自適應(yīng)同步鎖相方案。首先提出了兼具直流偏置消除能力和諧波抑制能力的改進(jìn)新型SOGI-QSG方案，然后在αβ坐標(biāo)系下引入自適應(yīng)復(fù)數(shù)濾波器，進(jìn)一步消除電網(wǎng)諧波和電壓波動(dòng)的影響，最后構(gòu)建了具有快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)的頻率自適應(yīng)控制器，保證所提方案在實(shí)際

5、電網(wǎng)頻率發(fā)生突變的情形下同樣具有可靠穩(wěn)定的性能。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提同步鎖相方案的準(zhǔn)確性。
　　針對(duì)現(xiàn)有的主動(dòng)式孤島檢測(cè)方法中注入的高次諧波會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)失準(zhǔn)及偶次諧波不易消除等問(wèn)題，提出了與同步鎖相技術(shù)相結(jié)合的新型孤島檢測(cè)方案。首先在αβ坐標(biāo)系下構(gòu)建了一種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的頻率自適應(yīng)鎖相器，用于快速準(zhǔn)確地捕獲電網(wǎng)相位；然后研究了一種通過(guò)相位擾動(dòng)實(shí)現(xiàn)三次諧波分量注入的具體方法，并確定了擾動(dòng)系數(shù)的選擇依據(jù)，同時(shí)借助具有高速運(yùn)算性能的滑動(dòng)Go