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下垂控制并网逆变器属于电压控制型并网逆变器,因为其具有即插即用、无需通信即可实现功率均分、适应弱电网等特点,在新能源发电系统中具有广阔的应用前景。下垂控制并网逆变器可以工作在孤岛模式,但是缺乏孤岛检测功能在电网恢复供电时会给并网系统带来巨大安全隐患。当前孤岛检测算法大多是针对直接电流控制型并网逆变器提出的,不适用于下垂控制并网逆变器。为了解决上述问题,本文分析了当前孤岛检测算法对下垂控制并网逆变器的适应性,并提出了基于阻抗辨识的下垂控制并网逆变器的孤岛检测算法,实现了快速且无盲区的孤岛检测,提升了下垂控制并网逆变器的安全性。论文主要研究工作和创新如下:(1)针对当前孤岛检测算法对下垂控制并网逆变器的适应性问题,分别分析了被动式孤岛检测算法和主动式孤岛检测算法应用于下垂控制并网逆变器时的检测盲区,发现当前孤岛检测算法均不适用于下垂控制并网逆变器,在此基础上提出了基于阻抗辨识的下垂控制并网逆变器孤岛检测算法。(2)针对阻抗辨识不适用于含有背景谐波电网的问题,分析了背景谐波对阻抗辨识的影响,提出了基于预检测的扰动注入方法,提升了扰动信号注入的有效性,减小了扰动信号对并网电能质量的影响。(3)针对阻抗辨识计算复杂、占用较大运算空间的问题,分析了离散傅里叶变换和快速傅里叶变换提取谐波的原理及不适用于在线辨识的问题,并提出了基于递归离散傅里叶变换(Recursive Discrete Fourier Transform,RDFT)的阻抗辨识算法,在保证辨识精度的前提下,大大缩短了阻抗辨识时间。(4)针对孤岛后电网恢复供电给下垂控制并网逆变器带来安全隐患的问题,分析了安全隐患产生的机理,并采用基于幅值闭环和相位闭环的预同步策略,保证电网恢复供电后并网系统的安全性。(5)依托2MW全电力电子化实验平台,完成了并网逆变器的软硬件设计以及算法的实现。利用该实验平台完成了并网逆变器基础性实验、基于RDFT的电网阻抗辨识实验,以及基于阻抗辨识的下垂控制并网逆变器孤岛检测实验,实验结果验证了所提算法的有效性和正确性。