分布式光伏并網系統(tǒng)關鍵問題研究.pdf

1、考慮到新型可再生能源清潔無污染及儲量豐富等諸多強力優(yōu)勢，能源產業(yè)的結構調整正在世界范圍內廣泛興起。發(fā)展新型可再生替代能源，提高清凈電力供應，從長遠考慮，無論在技術提高、環(huán)境保護，還是在經濟發(fā)展等方面都將會有實質性的促進意義。依托太陽能、風能等新型可再生能源建立發(fā)展起來的分布式發(fā)電系統(tǒng)正在不斷滲透到傳統(tǒng)的電力網絡和智能電網中，并且業(yè)已成為分布式發(fā)電領域的研究熱點問題。
　　目前，一種深度融合新能源技術與信息技術的新型能源利用體系——

2、能源互聯網正成為國際學術界和產業(yè)界關注的新焦點，也是能源行業(yè)繼智能電網之后出現的又一前沿發(fā)展方向和重要課題。在能源互聯網中，分布式可再生新能源發(fā)電系統(tǒng)將會成為未來能源互聯網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、電網同步以及孤島檢測三個關鍵技術展開研究，主要工作和成果如下：
　　針對現有的直流升壓變換器普遍存在升壓能力有限，在高增益應用場合中無法滿足大變比升壓的需求以及存在開關功率器件電壓應力高、電流

3、紋波大、效率低等問題，本文在含有耦合電感及開關電容的組合結構基礎上，提出了一種新型的交錯并聯高增益直流升壓變換器。根據小紋波近似，詳細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，推導出變換器的電壓增益與開關占空比之間的函數關系。為了保證所提出的直流升壓變換器在光伏應用場景下能夠同時實現最大功率跟蹤和高增益升壓的目的，本文結合動態(tài)演化理論以及滑?？刂评碚?，設計并實現了基于動態(tài)滑模演化算法的PWM閉環(huán)控制器。通

4、過仿真及實驗驗證了本文所提新型變換器拓撲及其控制算法的可行性和有效性。
　　考慮到電網同步技術可為并網逆變器提供必要的同步基準信號，本文提出了一種在αβ坐標系下即可實現的適用于電網畸變環(huán)境的單相頻率自適應同步鎖相方案。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新型SOGI-QSG方案，然后在αβ坐標系下引入自適應復數濾波器，進一步消除電網諧波和電壓波動的影響，最后構建了具有快速動態(tài)響應的頻率自適應控制器，保證所提方案在實際

5、電網頻率發(fā)生突變的情形下同樣具有可靠穩(wěn)定的性能。通過仿真和實驗驗證了所提同步鎖相方案的準確性。
　　針對現有的主動式孤島檢測方法中注入的高次諧波會導致檢測失準及偶次諧波不易消除等問題，提出了與同步鎖相技術相結合的新型孤島檢測方案。首先在αβ坐標系下構建了一種簡單結構的頻率自適應鎖相器，用于快速準確地捕獲電網相位；然后研究了一種通過相位擾動實現三次諧波分量注入的具體方法，并確定了擾動系數的選擇依據，同時借助具有高速運算性能的滑動Go