光伏電站模型對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究的影響分析

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展道路的提出，人們開始不斷的探索清潔能源的利用,并逐漸大力發(fā)展太陽能發(fā)電，使光伏發(fā)并網(wǎng)容量和規(guī)模不斷地增大,這也對傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)帶來了許多負面影響，如對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響越來越嚴(yán)重,這些影響嚴(yán)重制約了光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展。因此,必須開展光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的非線性行為對電壓穩(wěn)定性影響的深入研究，這具有非常重要的的使用價值和現(xiàn)實意義。本文針對光伏發(fā)電站的結(jié)構(gòu)特點，深入研究光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的運行機理。根據(jù)不同的側(cè)重點建立了不同的光伏電站模型，并得到整個光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的不同的整體模型。通過分別選擇光伏電站輸出有功功率及負荷有功功率作為單參數(shù)得到其與母線電壓的分岔圖。對比發(fā)現(xiàn)光伏電站模型對分岔理論研究電壓穩(wěn)定性分析的影響。具體研究內(nèi)容如下: 論文首先對光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展和基本概念、電力系統(tǒng)中電壓穩(wěn)定性的概念及判定方法、分岔理論在電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定研究中的應(yīng)用以及分岔分析軟件MATCONT的使用方法及技巧等進行了綜述。 在對光伏電站的基本原理及特性進行研究分析的基礎(chǔ)上,分別用小信號法、受控源法、簡化法對光伏電站進行分析，并建立了光伏電站的小信號模型、受控源模型及簡化模型。 進一步,應(yīng)用分岔理論,研究了不同光伏電站模型對光伏并網(wǎng)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析的影響，并對不同模型得出不同的分岔圖給出了解釋。 應(yīng)用分岔理論以及分岔分析軟件MATCONT所得的分析結(jié)果表明,光伏電站模型選擇對利用分岔理論分析光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究的結(jié)果有著很大的影響。但總的來說，不管是什么原因，光伏電站的模型，對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的定性影響是相同的，都是只出現(xiàn)鞍結(jié)分岔點，這樣可以得出光伏電站模型在定性上不影響使用分岔理論研究電壓穩(wěn)定性。因此，在運用分岔理論對光伏電站并網(wǎng)對電力系統(tǒng)影響做定性研究時可以選擇相對簡單、合理的簡化模型。但如果要得到精確的影響分析結(jié)果，應(yīng)該選擇將光伏電站所有中間非線性元件包括在內(nèi)的模型。并且由于簡化模型省略中間非線性環(huán)節(jié)，則此模型不適合做動態(tài)電壓穩(wěn)定性的研究模型。 本文的研究結(jié)果對光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用分岔理論研究系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性影響的模型選擇提供了一定的參考價值。 【關(guān)鍵詞】：光伏電站 電力系統(tǒng) 電壓穩(wěn)定 分岔理論 鞍結(jié)分岔
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM712
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-18
• 1.1 選題背景及其意義10-11
• 1.2 光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)簡要概述11-14
• 1.2.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)分類及組成11-13
• 1.2.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性13-14
• 1.3 光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀14-17
• 1.4 論文主要工作介紹17-18
• 2 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定問題研究18-23
• 2.1 電壓穩(wěn)定基本概念18
• 2.2 電壓穩(wěn)定性分析方法18-22
• 2.2.1 靜態(tài)分析方法18-21
• 2.2.2 動態(tài)分析方法21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 3 分岔理論與分岔分析軟件 MATCONT23-36
• 3.1 分岔理論基本概念23-25
• 3.2 分岔理論在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用25
• 3.3 MATCONT 軟件及功能簡介25-29
• 3.3.1 MATCONT 特點26-29
• 3.3.2 軟件使用環(huán)境29
• 3.4 MATCONT 的應(yīng)用及使用方法29-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 4 光伏電站模型36-50
• 4.1 光伏電站的原理和組成36-40
• 4.1.1 光伏電池的基本原理36-37
• 4.1.2 光伏電池的模型37-39
• 4.1.3 光伏發(fā)電組成39-40
• 4.2 光伏發(fā)電電站的整體模型40-49
• 4.2.1 受控源模型40-43
• 4.2.2 小信號模型43-48
• 4.2.3 簡化模型48-49
• 4.2.4 三種模型對比分析49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 5 光伏電站模型對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究的影響分析50-54
• 5.1 光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)整體模型50-51
• 5.2 不同光伏電站模型對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究的影響分析51-53
• 5.3 本章小結(jié)53-54
• 6 結(jié)論與展望54-55
• 6.1 總結(jié)54
• 6.2 未來工作展望54-55
• 參考文獻55-59
• 個人簡歷、在學(xué)校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果59-60
• 致謝60

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