海岛光伏微电网电压稳定及谐波抑制的研究

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当前海岛独立微电网的建设与开发日益受到重视,针对能源危机和环境问题,大量可再生能源用于电网中,其中,太阳能绿色清洁,取之不尽,用之不竭,是最重要的可再生能源之一。另一方面,太阳能输出是间歇性和分布式的,将带来电网电压波动、谐波污染、新能源消纳等问题,甚至严重影响电力系统的安全稳定运行。电力弹簧(ES)的提出为解决新能源并网带来的问题,提供了一种新的思路,作为一种需求响应技术,能够允许和促进间歇性可再生能源的大规模渗透,而不需要大量的能量存储作为供需之间的缓冲,达到稳定电网电压的效果,并且降低海岛电网建设的经济成本。
  现有电力弹簧大多为电压源逆变器(VSI)结构,主要采用电压控制策略。在某种程度上能够实现调压效果,但是当电网电压中具有较大成分的谐波分量时,所需控制的负载中也会引入较大的谐波含量,为此,本文采用了一种电流源逆变器(CSI)的电力弹簧来改善其性能。并提出了一种具有直接电流控制和谐波抑制功能控制的策略,其中谐波抑制模块主要采用单相dq0变换及二阶广义积分器的谐波电流检测方法。基于Matlab/Simulink仿真平台搭建了光伏微电网的模型,通过仿真结果得出,与现有的控制方法相比,通过将电压源逆变器改变为电流源逆变器并且通过用直接电流控制代替电压控制,可以大大降低负载的总谐波失真(THD)。此外,直接电流控制能够更清楚地解释ES的概念。通过附加的谐波抑制模块还可以进一步提高系统性能。
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