光伏并网系统孤岛效应的分析-电力电子与电力传动专业论文.docxVIP

PAGE PAGE IV ABSTRACT and expounds its principle, and analyzes the possibility of simulation verify the effectiveness of the. Key Words: photovoltaic grid connected system; islanding detection; non-detection zone; automatic phase shift detection method 目 目 录 目 录 第 1 章 绪论 1 1.1 光伏发电的发展 1 1.1.1 国内外光伏发电的现状 1 1.1.2 光伏发电的展望 2 1.2 光伏发电系统 3 1.2.1 光伏发电系统的分类 3 1.2.2 光伏发电系统的基本构成 4 1.3 光伏逆变器 5 1.4 光伏发电系统的孤岛效应 7 1.4.1 孤岛效应的产生机理 8 1.4.2 孤岛效应的危害 9 1.5 本文主要研究内容 10 第 2 章并网系统的孤岛效应与检测方法 11 2.1 孤岛检测的基本原理 11 2.2 孤岛检测标准 15 2.3 孤岛检测方法研究现状 17 2.4 被动式孤岛检测方法 20 2.4.1 过/欠电压和高/低频率检测法 20 2.4.2 电压相位突变检测法 21 2.4.3 电压谐波检测法 24 2.5 主动式孤岛检测方法 25 2.5.1 频率偏移检测法 26 2.5.2 周期性检测法 28 2.5.3 滑膜频率漂移法 30 2.5.4 自动相位偏移法 34 2.6 本章小结 36 HYPERLINK \l _TOC_250000 第 3 章 基于检测盲区（NDZ）的孤岛检测性能评估 37 3.1 基于 ?P ???Q 坐标系的孤岛检测相位判据 37 3.2 基于 Qf ??f0 坐标系的孤岛检测相位判据 41 3.3 基于 Qf ??f0 坐标系的孤岛检测 NDZ 分析 42 3.3.1 滑模频移孤岛检测方案（SMS）的 NDZ 分析 42 3.3.2 主动频移式检测方案(AFD)的 NDZ 分析 43 3.3.3 Sandia 频移检测方案（SFS）的 NDZ 分析 44 3.4 本章小结 45 第 4 章 自动相位偏移检测法的一种改进算法 46 4.1 自动相位偏移法的工作原理 46 4.2 自动相位偏移算法的改进 48 4.2.1 算法存在的问题与改进 48 4.2.2 算法参数的整定 49 4.2.3 仿真验证 51 4.3 本章小结 53 第 5 章 总结与展望 54 5.1 总结 54 5.2 展望 54 致 谢 56 参考文献 57 第 第 1 章 绪论 PAGE PAGE 10 第 1 章 绪论 全球人口目前已超过 68 亿[1]，这些居民的生活所需都需要靠能源来维持。 究竟多少能源，什么样的能源才够满足所有的这些需求呢？这正是我们必须解 决的问题。然而，可以肯定的是发展中国家都试图显著提高全国经济水平，也 即提高人均能源消耗。例如，中国在 1997 年平均每七天便建设 300MW 发电厂， 这些电厂大都采用较便宜、陈旧、效率不高的燃煤发电技术，且供电终端大都 为利用效率不高的用户[2]。持续增加传统能源如：石油、天然气、煤炭等不可 再生的化石燃料的使用，这不仅危害全球生物的生存环境，也严重的制约了社 会的整体进步与发展[3]。因此，开发利用新型能源迫在眉睫。 目前，地球上的可再生能源包括太阳能、风能、水能、地热能、生物质能、 海洋能等，这其中，太阳能资源最为充足、分布最为广泛，且安全清洁[4]。而 且太阳能光伏发电技术以逐渐成熟，所以太阳能被认为是替代不可再生化石能 源的最佳选择之一。 1.1 光伏发电的发展 1.1.1 国内外光伏发电的现状 光伏发电的应用已经越来越广泛，范围已包括民用、住宅、产业等众多领 域[5]。从 1998 年开始，全球光伏发电市场出现了供不应求的现象，年增长率一 直都保持在 30%-40%[6]。至 2011 年，全球光伏电池年产量已高达 37GW，我国 则已达到 15GW；光伏发电系统的年安装量为 27.4GW，我国则为 2.2GW[7]。 图 1.1 为光伏电池生产量，由图可见，生产量呈指数增长。2000 年全球的 光伏电池产量为 287MW，2011 年为 37.2GW，这十来年产量增长了近 130 倍[8]。 而我国 2001 为 7.6MW，2011 年为 21.3GW，增加了 2802 倍。由此可见，在未 来的十几二十年，全球光伏电池产量将会有非常显著的增加。 100000 90000 80000