高滲透率光伏發(fā)電系統(tǒng)中網(wǎng)源互動技術(shù)的研究

【摘要】：隨著傳統(tǒng)化石能源的消耗與人們對環(huán)境問題的普遍關(guān)注,太陽能等清潔能源利用受到各國重視,分布式光伏發(fā)電得以迅速發(fā)展。然而由于光伏發(fā)電具有間歇性與波動性,大規(guī)模高滲透率分布式并網(wǎng)功率接入配電網(wǎng)將會影響配電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。本文首先通過搭建基于傳統(tǒng)電流控制型逆變器的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),探究高滲透率分布式光伏發(fā)電對鏈?zhǔn)脚潆娋W(wǎng)的影響。在分布式發(fā)電系統(tǒng)以單位功率因數(shù)接入鏈?zhǔn)脚潆娋W(wǎng)條件下,探討了在不同接入點、不同線路阻抗比、不同負荷時分布式光伏發(fā)電對配電網(wǎng)電壓的影響。其次,針對帶軸壓調(diào)節(jié)電壓控制型逆變器控制策略,本文提出了三種基本的分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制模式:同步發(fā)電機模式、最大功率控制模式與電壓控制模式。經(jīng)驗證,三種控制模式均能夠提高分布式發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)控制能力。然后,通過對實驗中出現(xiàn)的并網(wǎng)電流畸變現(xiàn)象進行分析,探究與評估了高滲透率分布式并網(wǎng)功率對配電網(wǎng)電流質(zhì)量的影響。本文搭建了電壓控制型逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)?？刂撇煌牟⒕W(wǎng)功率因數(shù),分析與評估分布式并網(wǎng)功率對配電網(wǎng)線路電壓與功率損耗的影響。在此基礎(chǔ)上,對比探討了四種典型功率調(diào)壓方法的優(yōu)劣。最后,基于分布式并網(wǎng)功率對配電網(wǎng)影響的評估結(jié)果,本文提出了兩種帶無功調(diào)節(jié)的分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制模式:最大功率電壓補償模式和無功補償模式。經(jīng)驗證,兩種帶無功調(diào)節(jié)的并網(wǎng)控制模式,對高滲透率配電網(wǎng)均具有一定的優(yōu)化作用。通過探究在高滲透率條件下分布式發(fā)電系統(tǒng)與配電網(wǎng)間的相互作用機理,本文研究了分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的五種并網(wǎng)控制模式。五種并網(wǎng)模式均基于帶軸壓調(diào)節(jié)電壓控制型逆變器控制策略提出,增強了配電網(wǎng)對新能源的接納能力,且能夠提高分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的網(wǎng)源互動能力。本文的研究成果對分布式發(fā)電系統(tǒng)具有理論參考和實踐應(yīng)用意義。 【關(guān)鍵詞】：高滲透率 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng) 鏈?zhǔn)脚渚W(wǎng) 電壓控制型逆變器
【學(xué)位授予單位】：上海電力學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀與分析11-15
• 1.2.1 線路電壓偏差11-12
• 1.2.2 電壓調(diào)整方法12-14
• 1.2.3 高性能的功率變換技術(shù)14-15
• 1.3 本文工作內(nèi)容15-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容15
• 1.3.2 技術(shù)路線15-16
• 2 高滲透率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)16-31
• 2.1 光伏電池建模16-20
• 2.1.1 光伏電池基礎(chǔ)模型16-17
• 2.1.2 串聯(lián)電阻和分流電阻17-18
• 2.1.3 模型驗證及修正18-20
• 2.2 電流控制型逆變器建模20-22
• 2.2.1 LCL型濾波器參數(shù)設(shè)計20-21
• 2.2.2 控制環(huán)路設(shè)計21-22
• 2.2.3 功率因數(shù)校正22
• 2.3 分布式光伏系統(tǒng)分析22-27
• 2.3.1 分布式系統(tǒng)建模22-23
• 2.3.2 系統(tǒng)仿真23-26
• 2.3.3 配電網(wǎng)線路電壓分析26-27
• 2.4 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行27-30
• 2.4.1 分布式光伏并網(wǎng)實驗平臺27-28
• 2.4.2 配電網(wǎng)系統(tǒng)帶負載運行28-29
• 2.4.3 分布式光伏接入配電網(wǎng)系統(tǒng)29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 3 帶軸壓調(diào)節(jié)電壓控制型逆變器并網(wǎng)控制模式31-44
• 3.1 帶軸壓調(diào)節(jié)電壓控制型逆變器31-34
• 3.1.1 逆變器控制策略簡述31-32
• 3.1.2 虛擬阻抗及功率解耦32-33
• 3.1.3 仿真與實驗設(shè)定33-34
• 3.2 同步發(fā)電機模式34-37
• 3.2.1 控制策略34-35
• 3.2.2 仿真與實驗驗證35-37
• 3.3 最大功率控制模式37-40
• 3.3.1 控制策略37-38
• 3.3.2 仿真及實驗驗證38-40
• 3.4 電壓控制模式40-42
• 3.4.1 控制策略40-41
• 3.4.2 仿真與實驗驗證41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 4 分布式發(fā)電系統(tǒng)對配電網(wǎng)影響的評估分析44-60
• 4.1 分析與評估光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的電流畸變現(xiàn)象44-51
• 4.1.1 電流畸變現(xiàn)象分析44-49
• 4.1.2 畸變抑制49-51
• 4.2 分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)功率對配電網(wǎng)的影響51-55
• 4.2.1 系統(tǒng)評估模型51
• 4.2.2 配電網(wǎng)系統(tǒng)評估51-55
• 4.3 典型調(diào)壓方法評估55-59
• 4.3.1 靜態(tài)有功控制55-56
• 4.3.2 動態(tài)有功控制56-57
• 4.3.3 靜態(tài)無功控制57-58
• 4.3.4 動態(tài)功率控制58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 5 帶軸壓調(diào)節(jié)電壓控制型系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制方法60-71
• 5.1 帶無功調(diào)節(jié)的逆變器并網(wǎng)控制模式60-63
• 5.1.1 兩種控制策略60-62
• 5.1.2 仿真驗證62-63
• 5.2 帶軸壓調(diào)節(jié)電壓控制型分布式系統(tǒng)接入配電網(wǎng)63-70
• 5.2.1 系統(tǒng)描述64
• 5.2.2 多種并網(wǎng)模式下配電網(wǎng)系統(tǒng)仿真64-67
• 5.2.3 雙分布式系統(tǒng)的配電網(wǎng)運行實驗67-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 6 結(jié)論與展望71-72
• 6.1 論文工作總結(jié)71
• 6.2 工作展望71-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-77
• 碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77

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