光伏并网逆变器的孤岛检测研究

日益严峻的能源危机与环境问题迫使人类寻求各种替代能源。太阳能具有可再生、无污染、安全可靠等优点，在全世界被广泛地推广和利用起来。光伏并网发电能有效提高太阳能的利用率，是当前的一个研究热点。光伏并网发电系统向电网中注入逆向功率使得孤岛效应成为了一个次生问题。孤岛效应对设备和人员可能造成严重危害，孤岛检测功能成为了光伏并网设备所必须具备的一项功能。随着并入电网的分布式发电设备不断地增多，孤岛效应发生的概率也随之增大，孤岛效应可能带来的严重影响必须被重视。 本文介绍了孤岛的产生机理及危害、孤岛分析的基本模型和主要方法，并对现有的各种孤岛检测方法进行了详细阐述。 在MATLAB仿真环境下，对孤岛检测中的若干问题进行了深入研究，主要完成了以下工作：对相位偏移检测算法进行了改进；对频率偏移和相位偏移两类方法进行了综合比较；分析了逆变器控制输出模式、多变量扰动对单机孤岛检测的影响；对多机并联运行情况下的孤岛检测进行了研究，分析了导致多机孤岛检测失败的原因，提出了相应的解决办法。 完成了以TMS320F218型DSP为核心的并网逆变器控制系统中信号采集与处理模块、PWM波产生模块、孤岛检测模块等部分的软硬件设计，对样机的孤岛检测功能进行了实验测试。