分布式供电系统指:在用户附近安装小型发电机组,从而当大电网失电时系统任然能够持续工作,增加了供电可靠性,小型发电机组与本地负载连接处于独立运行状态,这种现象叫做孤岛效应。
孤岛效应产生巨大的危害:危及修理工的生命安全、影响了供电质量、影响自动重合闸、保护开关的动作程序受到影响、冲击保护装置等。
1.2 光伏发电系统简介论文网
光伏发电系统包括光伏电池阵列、控制和储存及变换环节。光伏发电系统运行方式有独立和并网两种,并网发电技术是目前发展的趋势。
1.2.1 光伏发电系统结构及其工作原理
图1-1表示光伏并网发电系统,常见并网系统构成主要包括:光伏阵列、逆变器、高频升压电路、监控部分、蓄电池组。其工作原理是如图所示:
图1-1 常用并网发电结构图
1.2.2 光伏发电系统主要研究的问题
1)逆变器控制方式
一般,采用电压源输入(不用在直流侧串大电感从而避免了暂态过程)和控制方法简单的电流源输出控制。
2)MPPT法
MPPT法在光伏阵列的功率特性曲线上搜索功率值的最大点(受环境温度和光照强度影响)进行跟踪。
3)反孤岛效应检测
当孤岛发生时,会损坏逆变器、用户设备,危及人生安全。因此,无论是从安全性还是可靠性方面考虑,孤岛效应检测都是必要的。
1.3 孤岛检测技术的现状
现在单相孤岛检测方案趋于完善,形成了很多有效的孤岛检测方法。如滑动模式频移(SMS),主动频率漂移(AFD),带正反馈的主动移频(AFDPF)等。其中一部分方法并且可达到无盲区的孤岛检测。三相孤岛处于起步阶段,可取的方法不多。
目前孤岛检测研究努力将孤岛检测功能集成在逆变器内,并以对电能质量影响小、盲区小、检测迅速、高稳定性为目标。
1.4 选题依据及研究内容
光伏并网发电系统是新能源开发的热点,从电力电子学的角度出发,以并网光伏发电系统之孤岛检测技术为研究对象,深入探讨了用移相法进行孤岛检测,并用Matlab加以实现。主要研究内容如下:文献综述
(1)阐述了孤岛效应的原理与危害。
(2)介绍了孤岛检测盲区的基本表示方法。
(3)阅读和整理目前各种主动移相式孤岛检测技术,比较了各自的优缺点。
(4)建模仿真移相法,分析了参数对盲区的影响。
2 光伏并网发电系统的孤岛效应及检测方法
2.1 孤岛效应
2.1.1 孤岛效应的概念
孤岛效应指,电网失电时DG与本地负载连接处在独立运行状态、无法控制的现象。如图2-1:
图2-1 孤岛问题研究网络拓扑结构
孤岛效应可能造成的不利影响有:源.自/751·论\文'网·www.751com.cn/
(1)维修人员没发现DG系统的存在,危及其人生安全。
(2)电网电压和频率不可控,破坏设备.
(3)电网恢复供电产生的涌流破坏设备。
事实上,不仅太阳能发电系统有这个问题的存在,只要是分布式的发电系统(风力发电、燃料电池发电),或是一般并联在市电的发电设备都会存在此类问题。
当前,随着太阳能光伏并网发电系统的发展,越来越多的分布式光伏并网发电系统同时向公共电网发电时,孤岛效应发生的几率也越来越大,因此采用有效的方法来防止孤岛效应的发生显得尤为重要。