分布式并网发电系统的孤岛检测方法研究-电气工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 中图分类号：×××× 学校代码：10188 UDC：×××× 密级：公开 分布式并网发电系统的孤岛检测方法研究 硕 士 研 究 生： 杨富磊 导 师： 党克 学 位 类 别：工程硕士 专 业 学 位 领 域：电气工程 所 在 单 位：电气工程学院 答 辩 日 期：2016 年 3 月 授 予 学 位 单 位：东北电力大学 Classified Index: U.D.C： THE RESEARCH ON ISLANDING DETECTION FOR GRID-CONNECTED DISTRIBUTED GENERATION Candidate： Yang Fu-lei Supervisor： Res. Dang Ke Academic Degree Applied for： Master of Engineering Speciality： Electric Power System its Automation Affiliation： School of Electrical Engineering Date of Oral Examination： Mar. 2016 University： Northeast Dianli University 摘 要 摘 要 近年来，随着化石能源储量逐渐减少和环境污染越发严峻，以新能源为基础的分布式 发电技术逐渐引起了关注并得到了飞快的发展。但是，在分布式发电系统并网的过程中， 存在着很多问题。其中，孤岛效应就是重要问题之一，孤岛是指在分布式发电并网系统中， 当电力网由于电气故障、设备检修或其它因素突然发生供电中断时，各个逆变器没有迅速 的检测到此刻的状态做出相应的调整，而是继续向本地负载供电，形成了电网公司不可调 控的自主供电的现象。孤岛效应产生后，增加了运行维护人员检修工作的难度、而且存在 安全隐患。所以，对孤岛检测方法的研究具有十分重要的实际意义。 本文首先阐述了孤岛检测的背景意义和研究现状，然后概述了课题的主要研究内容。 其次，对孤岛检测的基本问题进行了梳理，推导了孤岛效应发生时，分布式电源和负载功 率匹配程度不同时，公共连接点处电压、频率发生偏移的大小关系。再次，详细分析了目 前常用的几种孤岛检测方法，孤岛检测方法可分为远程检测法和本地检测法，远程检测法 是以通信为媒介的检测，本地检测法分为被动检测法和主动检测法。最后，针对传统频率 扰动法检测时间较慢以及对电能质量影响较大的缺点，对传统频率扰动检测法进行优化改 进，并在 MATLAB/Simulink 环境下搭建孤岛检测仿真模型，对两种方法进行对比分析； 对现有多逆变器并网条件下的孤岛检测方法的稀释性问题进行了研究，对 SFS 法、SMS 法和改进 AFD 法三种方法的稀释性问题进行理论分析，并搭建多源孤岛检测模型，对其 进行仿真验证。 论文通过对孤岛效应发生机理的分析，设计了一种结合相位突变和改进型频率扰动的 方案进行孤岛检测，仿真结果表明，本文的方法检测速度更快，对电能质量的影响更小， 具有更好的可靠性。通过对多逆变器并网运行时孤岛检测方法产生稀释效应的研究表明， SFS 法会产生稀释效应而导致检测失败；SMS 法受稀释效应影响不大，检测可靠性基本不 变；改进型 AFD 检测法是单向扰动，不会产生稀释效应。 关键词：分布式电源；孤岛检测；主动频率偏移；稀释效应 I 东北电力大学工程硕士学位论文 Abstract In recent years, with the continuous decrease of fossil energy and the increasingly severe environment pollution, more and more distributed generation technology which based on renewable energy has been developed and applied rapidly. However, there are a number of hidden perils while the distributed generation system runs under the state of grid-connected. The phenomenon of islanding is one of the basic problems, the islanding phenomenon is that when the main gridsuddenly breakdown due to electrical failure, equipment maintenance, or other factors