三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究作者姓名刘文钊学科专业电力电子与电力传动指导教师郭小强副教授2015年5月中图分类号：TM461学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究硕士研究生：刘文钊导师：郭小强副教授申请学位：工学硕士学科专业：电力电子与电力传动所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinPowerElectronicsandPowerDrivesRESEARCHONFAULTRIDETHROUGHCO

2、NTROLOFTHREE-PHASEPHOTOVOLTAICGRID-CONNECTEDINVERTERbyLiuWenzhaoSupervisor:AssociateProfessorGuoXiaoqiangYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果

3、将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：

4、年月日摘要能源危机和环境问题促使世界各国加紧自身在新能源领域的战略部署，大力发展以太阳能为代表的分布式发电技术。但随着大规模光伏发电系统接入电网，其与电网之间的影响也日益显著。为了提高光伏发电系统接入电网运行的可靠性，并网导则要求电网出现短时故障时，光伏并网逆变器应具备故障穿越能力。然而，传统三相光伏并网逆变器故障穿越策略存在并网电流过流、有功/无功功率协调控制等问题，为此，本文提出新的光伏并网逆变器故障穿越控制方案来解决上述问题。本文首先以三相光伏并网逆变器为控制对象，介绍了电网电压不平衡故障对逆变器输出特性的影响和传统故障穿越控制策略的工作原理，重点分析了控制目标设计过程，

5、而后在此基础上揭示了传统方案并网电流过流现象产生的机理，提出了改进的限流策略有效抑制并网过电流，并针对不同方案进行了并网过电流的量化分析和仿真验证。为了在电网电压不平衡情况下实现三相并网逆变器功率和电流质量协调控制，本文在静止坐标系下量化分析了并网电流畸变和功率波动原因，提出了一种无锁相环控制策略，不需要提取正负序分量，实现了功率和电流质量的协调控制，同时利用改进的瞬时功率控制策略，克服传统策略无法同时实现功率恒定和并网电流正弦的缺陷，最后进行了仿真验证。为了验证上述方案，搭建了基于TMS320F2812控制芯片的三相并网逆变器实验平台，利用Chroma6590可编程交流源模拟

6、不平衡电网故障，在平台上对提出的控制策略进行了实验研究，实验结果证明了所提方案的有效性。关键字：光伏并网逆变器；故障穿越；限流；协调控制-I-AbstractEnergycrisisandenvironmentalproblemspromptedtheworldtostepupitsownstrategicplaninthenewenergysector,todevelopsolarenergyasarepresentativeofdistributedgenerationtechnologies.Asalarge-scalephotovoltaic(PV)powergener

7、ationsystemconnectedintothegrid,theinfluencebetweeninverterandgridhasbecameincreasinglysignificant.Gridinterconnectionstandardsrequirethatthree-phasePVgrid-connectedinvertershouldhavefaultridethrough(FRT)abilitywhengridencounterfault.However,thetra