逆变器并网孤岛检测技术的研究

论文摘要

近年来,随着光伏发电、燃料电池等分布式发电系统的迅速发展,并网发电模式也越来越体现出它的价值。但是,并网运行模式所带来的孤岛现象(Islanding)对负载、逆变电源和人生安全构成了危险。所以,并网逆变器都应具有检测出孤岛状态并停止并网运行的能力。孤岛检测方法的多样性,以及数字信号处理器(DSP)的飞速发展,使孤岛检测的数字控制成为今后的发展主流。 本文首先介绍了逆变器并网孤岛状态检测的背景、现状和研究孤岛检测技术的系统等效模型,并在此基础上深入讨论了过/欠电压保护(OVP/UVP)、高/低频率保护(OFP/UFP)和频率偏移法(AFD)的原理、非检测区(NDZ)、电压/频率检测精度对非检测区的影响及逆变器与孤岛检测系统的通讯。逆变器与孤岛检测两个子系统的主要功能都是通过DSP TMS320LF2407来实现的。文中还分析了AFD中畸变参考波形的斩波率对逆变器输出电能质量(THD)的影响。接着介绍了孤岛检测实验所采用的主电路及DSP功能实现的程序流程图。并最后给出了实验结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 背景
• 1.2 分布式电源并网标准
• 1.3 孤岛检测的系统等效模型
• 1.4 孤岛检测技术的概述
• 1.4.1 内部无源方法
• 1.4.2 内部有源方法
• 1.4.3 外部方法
• 1.5 本文选题意义与研究内容
• 第二章 过／欠电压和高／低频率保护设计
• 2.1 非检测区
• 2.1.1 非检测区的数学模型
• 2.1.2 测量精度对非检测区的影响
• 2.2 检测精度的设计与实现
• 2.2.1 电压测量
• 2.2.2 频率测量
• 2.3 检测结果的CAN通信
• 2.4 小结
• 第三章 频率偏移法设计
• 3.1 非检测区
• 3.1.1 非检测区的数学模型
• 3.1.2 频率检测精度对非检测区的影响
• 3.2 波形畸变对输出电能质量的影响
• 3.3 畸变加入位置对输出波形的影响
• 3.4 频率偏移法的实现
• 3.4.1 畸变波形的实现
• 3.4.2 畸变波形的频率检测
• 3.5 小结（通信参考第二章）
• 第四章 软硬件实现及实验结果
• 4.1 硬件电路实现
• 4.2 功能实现的程序流程图
• 4.3 实验结果及分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢