项目来源

国家自然科学基金(NSFC)

项目主持人

杨明

项目受资助机构

河南理工大学

项目编号

U1804143

立项年度

2018

立项时间

未公开

项目级别

国家级

研究期限

未知 / 未知

受资助金额

48.00万元

学科

联合基金领域-新材料与先进制造领域

学科代码

L-L04

基金类别

联合基金项目-培育项目-NSFC-河南联合基金

关键词

系统建模 ; 大型光伏电站 ; 稳定性分析 ; 稳定裕度补偿 ; 谐振机理 ; 系统建模 ; 大型光伏电站 ; 稳定性分析 ; 稳定裕度补偿 ; 谐振机理

参与者

杜少通；张国澎；陶海军；朱艺锋；荆鹏辉；高龙将；黄旭；李秋思

参与机构

河南理工大学

项目标书摘要：本项目以大型光伏电站为研究对象，以提高大型光伏电站的并网稳定性和电能质量为研究目标，探索大型光伏电站和电网之间的谐波谐振机理及应对策略。项目基于光伏发电、谐波谐振机理及稳定性分析、谐振抑制策略、算例分析及实验验证等理论和技术，在建立大型光伏并网系统阻抗网络模型基础上，探讨光伏电站装机容量、电网阻抗等因素对系统并网稳定性的影响，提出一种基于稳定裕度补偿的大型光伏并网系统谐振抑制策略。该项目旨在揭示电网阻抗引起的大型光伏电站谐波谐振机理，研究能有效抑制系统谐振的大型光伏电站并网逆变器电流控制方案，为大型光伏电站的规模化应用提供理论支撑和设计指导，具有重要的工程价值和科学意义。

Application Abstract: This project investigates the interaction mechanism between the large-scale photovoltaic(PV)plants and grid in order to improve the stability and power quality of the large-scale PV system.It’s based on the theory and technology of system modeling,resonance mechanism and stability analysis,resonance suppression strategy,simulation analysis and experimental verification to study the system stability considering the impact of PV plants capacity,grid impedance.In addition,inverter nonlinear factor is also considered.The objective of this project is to obtain a resonance suppression strategy of large-scale PV system based on stability margin compensation,and to reveal the resonance mechanism of the large-scale PV system and develops a perfect inverter control system which has a function of suppressing resonant.So that it can provide the theoretical foundation and guidance for the development and application of large-scale PV power plants.

项目受资助省

河南省

项目结题报告(全文)

本项目以大型光伏电站为研究对象，在建立大型光伏并网系统等效阻抗模型基础上，通过研究不同逆变器之间的交互影响和逆变器与电网之间的交互影响，给出了一种对逆变器参数一致和不一致均适用的大型光伏并网系统稳定性判据。然后，通过综合考虑电流控制环路、数字控制延时、电网电压前馈和锁相环与电网阻抗之间的耦合影响，分别从并网系统在几百赫兹到几千赫兹的中高频段和并网系统在几百赫兹的锁相环带宽频段两个方面深度揭示了系统的宽频带谐波谐振机理。对于中高频段谐波谐振问题，从不同角度考虑，提出了一种弱电网下抑制谐振频率偏移的并网逆变器谐波谐振控制策略，提出一种采用电容电压前馈的并网逆变器环路谐振频率偏移抑制策略，提出一种基于前馈复矢量滤波器的改进型加权平均电流控制策略等等。对于锁相环带宽频段稳定性问题，从锁相环补偿角度考虑，提出了一种在锁相环和电网电压前馈通道前串联新型一阶复矢量滤波器的补偿控制方法；从锁相环自身结构角度考虑，提出了一种基于二阶振荡环节的新型锁相环设计方案等等。所提出的一系列控制策略分别通过搭建仿真模型和实验平台对其有效性进行了验证，本项目的相关研究结果可为高渗透率下光伏并网系统的规模化应用提供一定的理论支撑和借鉴参考。