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太阳能光伏系统并网及其孤岛检测

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随着新能源在分布式发电系统中的不断应用，太阳能并网发电系统成为一个重要的领域。本文主要以单相并网系统为研究对象，从并网系统的拓扑结构、控制策略、孤岛防护策略等方面做了详细分析和研究。 首先，详细分析了光伏并网系统的不同主电路结构及其各个部件的工作原理，讨论了太阳能电池最大功率跟踪的方法。 其次，分析了电流控制型和电压控制型逆变器并网的电路结构和数学模型。针对各自的特点，分别提出了基于重复控制和前馈控制的电流控制型并网方案以及基于谐波电压补偿及其重复控制的电压控制型并网方案。在Matlab\simulink 环境下建立了相应的两套仿真模型，进行了仿真；其中，电压控制型并网在台架上进行了试验。仿真和试验结果表明两套方案的电流波形总谐波畸变率(THD)小于5％，满足逆变器并网要求。 然后，孤岛效应是光伏并网系统中需要解决的问题。文章分析了孤岛检测的基本原理，讨论了检测盲区的概念，总结了目前常用的各种被动式的和主动式的孤岛效应检测方法，以及它们的特点、适用场合。 最后，针对两套不同并网方案文章分别提出了不同的孤岛检测方法。其中电流型并网方案中采用主动频率正反馈（SFS）法和主动移相法（APS），通过建立仿真模型，从检测盲区，检测时间以及对电网扰动等方面进行比较分析。在电压控制型并网方案中，首次提出了电压幅值正反馈法，进行了仿真分析并试验验证了该方法的有效性。

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