分布式发电系统孤岛效应的研究

发布时间：2017-03-21 04:02

  本文关键词：分布式发电系统孤岛效应的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：分布式发电是21世纪电力行业发展的重要方向。随着电网中分布式发电系统数量的日益增多,尤其是基于可再生能源的并网发电装置在分布式发电系统中应用的日益广泛,分布式发电系统发生孤岛效应的可能性增大,孤岛效应发生造成的危险已不容忽视。 对孤岛效应的研究已经进行了二十余年,但大多数都是针对并网逆变器系统的反孤岛保护和测试展开,而没有对分布式发电系统的孤岛效应进行全面而系统的研究。为此,本文从孤岛效应的定义出发,详细阐述了孤岛效应的基本问题、分布式发电系统的反孤岛策略、反孤岛策略的有效性评估以及反孤岛的测试技术。为了确保分布式发电系统中重要负荷的不间断供电,本文还简述了关于微电网中孤岛效应的利用问题。 针对分布式发电系统孤岛效应的研究,本文做了如下工作: 1.分析了孤岛效应发生的机理、孤岛效应发生的可能性与危险性; 2.对分布式发电系统中现有的基于通讯的反孤岛策略和局部反孤岛策略进行了讨论,并详细描述了局部反孤岛策略中的被动式方案和主动式方案; 3.本文将不可检测区域做为评估反孤岛方案的性能指标,利用相位判据和matlab仿真对反孤岛方案的不可检测区域进行了定量描述。 4.为了验证分布式发电系统中并网装置的反孤岛保护功能,本文在参考IEEE Std.1547.1的基础上,总结出反孤岛测试技术,并设计了基于小型风光蓄混合并网发电系统的反孤岛测试平台。 通过试验研究表明:采用sandia频移的主动式反孤岛算法能够有效的检测孤岛效应,并兼顾考虑了检测的有效性、输出电能质量以及对整个系统暂态响应的影响。
【关键词】：分布式发电 孤岛效应 反孤岛 品质因数 不可检测区域 相位判据 微电网 孤岛利用 测试平台
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TM611
【目录】：

• 第一章 绪论15-26
• 1.1 分布式发电系统15-20
• 1.1.1 分布式发电系统的概念15-18
• 1.1.2 分布式发电系统在国内外的应用及前景18-20
• 1.2 分布式发电系统的孤岛效应20-24
• 1.2.1 研究的意义20-21
• 1.2.2 国内外的研究现状21-24
• 1.3 本文研究概述24-26
• 第二章 孤岛效应的基本问题26-38
• 2.1 孤岛效应的发生与检测26-30
• 2.1.1 孤岛效应发生的机理26-28
• 2.1.2 孤岛效应的检测28-30
• 2.2 孤岛效应发生的可能性与危险性30-35
• 2.2.1 可能性分析30-32
• 2.2.2 危险性分析32-35
• 2.3 反孤岛测试电路中的负载品质因数Q_f35-38
• 2.3.1 负载品质因数Q_f的定义35-37
• 2.3.2 负载品质因数Q_f的确定37-38
• 第三章 分布式发电系统的反孤岛策略38-59
• 3.1 基于通讯的反孤岛策略38-41
• 3.1.1 联锁跳闸方案38-40
• 3.1.2 电力线载波通讯方案40-41
• 3.2 基于同步发电机的反孤岛策略41-44
• 3.2.1 基于频率的被动式方案41-42
• 3.2.2 其它的被动式方案42-43
• 3.2.3 主动式方案43-44
• 3.3 基于并网逆变器的反孤岛策略44-57
• 3.3.1 并网逆变器侧被动式方案46-49
• 3.3.2 逆变器侧主动式方案49-56
• 3.3.3 电网侧反孤岛方案56-57
• 3.4 当前的工业惯例和趋势57-59
• 第四章 不可检测区域(NDZ)与反孤岛策略的有效性评估59-78
• 4.1 基于△P×△Q坐标系的有效性评估59-66
• 4.1.1 △P×△Q坐标系中的NDZ60-61
• 4.1.2 △P×△Q坐标系中的有效性评估61-65
• 4.1.3 不同工作模式下过/欠压和过/欠频保护方案NDZ的比较.65-66
• 4.2 基于L×C_(norm)坐标系的有效性评估66-73
• 4.2.1 L×C_(norm)坐标系中的NDZ66-67
• 4.2.2 L×C_(norm)坐标系中的有效性评估67-71
• 4.2.3 L×C_(norm)坐标系中反孤岛方案 NDZ的比较71-73
• 4.3 基于负载特征参数坐标系Q_f×f_0的有效性评估73-78
• 4.3.1 Q_f×f_0坐标系中的NDZ73-74
• 4.3.2 Q_f×f_0坐标系中的有效性评估74-76
• 4.3.3 Q_f×f_0坐标系中反孤岛方案NDZ的比较76-78
• 第五章 反孤岛的测试技术78-88
• 5.1 基于并网逆变器的反孤岛测试78-81
• 5.2 基于同步发电机的反孤岛测试81-82
• 5.3 基于逆功率检测的反孤岛测试82-87
• 5.3.1 逆功率幅值测试83-85
• 5.3.2 逆功率时间测试85-87
• 5.4 开相测试87-88
• 第六章 微电网及其孤岛效应的利用88-96
• 6.1 微电网的基本概念88-91
• 6.1.1 微电网的定义88-90
• 6.1.2 微电网与局部电网的联接90-91
• 6.2 微电网的孤岛效应利用91-96
• 6.2.1 孤岛效应利用的基本问题91-92
• 6.2.2 孤岛效应利用的相关技术92-96
• 第七章 分布式发电系统孤岛效应研究的试验系统96-113
• 7.1 试验系统的构成96-97
• 7.2 试验系统的单元设计97-100
• 7.2.1 风力并网发电单元设计97-98
• 7.2.2 光伏并网发电单元设计98-99
• 7.2.3 蓄电池并网充放电单元设计99-100
• 7.3 研究系统的并网试验100-104
• 7.3.1 风力发电单元并网试验结果100-102
• 7.3.2 光伏发电单元并网试验结果102-103
• 7.3.3 蓄电池充放电单元并网充放电试验结果103-104
• 7.4 试验系统的反孤岛研究与测试104-113
• 7.4.1 反孤岛方案的软件设计104-107
• 7.4.2 反孤岛测试的试验设计107-109
• 7.4.3 反孤岛测试的试验结果109-113
• 参考文献113-118
• 附录一 研究生期间参与的课题118-120
• 附录二 研究生期间发表的论文120

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