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光伏并网系统孤岛检测问题研究

摘要

由最近几十年的发展来看，经济和人们生活水平提高的同时，带来的是用电

量不断跟随时间的上涨提高，而现如今我们的能源日益消耗目前所存的能源

不足以维持以后的发展并且伴随着一次能源所带来的污染,资源短缺和空气污

染的生活压力下，我们需要发掘一种新的能源来补充能量。经过不断的探索与

发现中了解到太阳能属于一种不错的清洁性能源，并且目前现存的能量巨大，因

此分布式光伏发电就应景而生并且得到大力发展。光伏发电系统并网运行时，

考虑到光伏发电系统和电网运行时的稳定性和电网质量的可靠性，而当电网与系

统运行时孤岛状况的产生就大大提高了，孤岛发生后会对电力设备及其工作人员

产生危害，甚至关乎到电力维修人员的生命，而如何快速高效的检测出孤岛状况

就成了研究就变的具有十分意义。

本文计划先由目前国家能源现状引出光伏发电系统，对此类系统做出分类研

究，再分析孤岛怎样产生以及产生后所带来的危害，然后再分析孤岛检测的各种

方法及检测原理，根据国家检测标)隹众多方法中选择一种主动频率偏移法

(AFD)来进行具体的实验研究分析。利用matlab/simulink来进行仿真验证，从

检测盲区，检测速度和电能质量来具体分析该种方法的可行性。

关键词：能源危机，分布式光伏发电，孤岛效，主动频率偏移法(AFD)

目录

第1章绪论1

1.1.研究背景及意义1

1.1.1.能源危机和新能源开发1

1.1.2.光伏发电技术的研究意义3

1.2.光伏并网发电系统中的关键技术4

1.3.孤岛检测国内外研究现状5

第2章光伏发电系统的介绍7

2.1.光伏发电系统的分类7

2.2.常用光伏发电系统的结构9

2.2.1.单向光伏发电系统结构9

2.2.2.三相光伏发电系统结构9

2.3.滤波电路的选择9

2.4.常用的逆变器控制策略10

第3章光伏并网系统孤岛检测的常见问题12

3.1.孤岛效应产生的机理12

3.1.1.孤岛的定义及其危害12

3.1.2.孤岛检测的基本原理12

3.2.孤岛检测的国内外标准14

3.2.1.国外孤岛检测标准14

3.2.2.国内孤岛检测标准15

3.3.孤岛检测方法的研究15

3.3.1.被动式检测方法15

3.3.2.主动式检测检测方法16

3.3.3.基于远程通讯检测法18

第4章主动频率偏移法的分析研究19

4.1.孤岛检测盲区分析19

4.2.主动频率偏移法检测原理19

4.3.主动频率偏移法仿真及结果分析20

第5章结论22

参考文献23

附录A24

附录B24

第1章绪论

1.1.研究背景及意义

近年来，随着社会的不断发展，人们的经济水平也大幅度的提升，随

之带来的是用电量不断跟随时间的上涨提高⑴。因此，国家不得不进一

步扩大电网的安装面积，但是随着面积的不断扩大，电网容量的增加，这些

大电网容量也出现了许多的问题，对于远距离地区输配电较为困难，不能按

照人们日常所需求的能量进行提供。同时，带来的问题是传统能源的不断消

耗，人类将目光集中寻找新的能源和目前生活中所现存的清洁性燃料上，希

望可以通过使用清洁的能源来补充能源短缺的缺口。该类型的清洁能源不仅

不产生对生态环境所污染的气体，而且属于可再生能源。而可再生能源有很