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分布式发电系统孤岛检测技术研究

作　者: 孙振红
导　师: 赵仁德
学　校:
专　业: 控制工程
关键词: 分布式发电孤岛自适应陷波滤波器低通滤波器
分类号: TM732
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 7次
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内容摘要

孤岛检测是并网型分布式发电系统实现安全可靠运行必须具备的功能。目前的孤岛检测主要包括远程检测法和本地检测法，但是具体采用的方法都有一定的限制条件和检测弊端。在公共耦合点(point of common coupling, PCC)点处的电压、频率提取问题上，孤岛检测方法有电压过零检测法、反Park变换型数字锁相环法和FFT频谱分析法等。但这些方法均不能完全满足孤岛检测对PCC点电压、频率提取方法的速度、精度和实时性等性能的要求。本文提出了“低通滤波器+自适应陷波滤波器(adaptive notch filter, ANF)”的PCC点电压、频率提取方法。采用低通滤波器滤除PCC点电压的谐波成分，然后采用ANF提取电压幅值和频率。搭建了“孤岛检测用信号源+DSP+二阶低通滤波器+示波器”硬件系统对所提电压、频率提取方法进行了实验验证。仿真和实验结果表明论文所提PCC点电压、频率提取方法的有效性：当PCC点电压发生畸变、含有谐波时，该法可实时提取PCC点处的基波电压幅值和频率，而且最多仅需两个工频周期(0.04s)，提取速度快、精度高，提取到的基波电压和频率的精度能够完全满足孤岛检测标准的要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
第1章绪论  8-18
  1.1 背景和意义  8-10
  1.2 孤岛检测概述  10-16
    1.2.1 孤岛的产生及危害  10-11
    1.2.2 孤岛检测研究现状  11-14
    1.2.3 孤岛检测标准  14-16
  1.3 本文的主要研究内容  16-18
第2章传统的 PCC 点电压、频率提取方法  18-26
  2.1 电压过零检测法  18-19
  2.2 数字锁相环法  19-22
  2.3 FFT 频谱分析法  22-24
  2.4 本章小结  24-26
第3章基于自适应陷波滤波器的 PCC 点电压、频率提取方法  26-41
  3.1 单一频率电压输入信号的电压、频率提取  26-30
    3.1.1 ANF 的数学模型  26-28
    3.1.2 稳定性研究  28
    3.1.3 参数选择原则  28
    3.1.4 仿真验证  28-30
  3.2 含谐波分量电压输入信号的电压、频率提取  30-35
    3.2.1 ANF 的数学模型  30-32
    3.2.2 仿真验证  32-35
  3.3 “低通滤波器+ANF”的电压、频率提取方法  35-39
    3.3.1 工作原理  35-36
    3.3.2 仿真验证  36-39
  3.4 本章小结  39-41
第4章实验系统设计  41-51
  4.1 孤岛检测用信号源  41-44
    4.1.1 畸变电网电压信号的产生机理  42-43
    4.1.2 二阶有源低通滤波器  43-44
  4.2 基波电压、频率提取的 DSP 实现  44-49
    4.2.1 程序流程图  44-45
    4.2.2 实验结果及分析  45-49
  4.3 本章小结  49-51
第5章结论  51-54
  5.1 全文总结及创新  51-53
  5.2 工作展望  53-54
参考文献  54-57
致谢  57

分布式发电系统孤岛检测技术研究

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