適應(yīng)光伏接入配電網(wǎng)的無(wú)功電壓協(xié)調(diào)控制研究

【摘要】：隨著分布式光伏接入配電網(wǎng),光伏發(fā)電的發(fā)展給電力系統(tǒng)帶來(lái)許多新的問(wèn)題,其中無(wú)功電壓?jiǎn)栴}就是最重要的問(wèn)題之一。光伏的不確定性出力導(dǎo)致電網(wǎng)電壓的波動(dòng)、電網(wǎng)故障情況下光伏如何不脫網(wǎng)運(yùn)行并為電網(wǎng)提供無(wú)功支撐,同一區(qū)域內(nèi)多光伏系統(tǒng)接入配電網(wǎng)無(wú)功電壓協(xié)調(diào)控制等問(wèn)題都是光伏并網(wǎng)之后不可避免必將面臨的問(wèn)題。本文通過(guò)綜述國(guó)內(nèi)外光伏在無(wú)功電壓調(diào)控領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,由此提出了通過(guò)DSTATCOM與光伏協(xié)調(diào)控制實(shí)現(xiàn)柔性并網(wǎng)。通過(guò)對(duì)光伏系統(tǒng)進(jìn)行建模,并模擬光照變化的情況下,通過(guò)仿真研究光伏的不同出力對(duì)電網(wǎng)電壓的影響。接著對(duì)DSTATCOM進(jìn)行建模,驗(yàn)證了DSTATCOM能夠柔性適應(yīng)電壓需求發(fā)出感性無(wú)功或者容性無(wú)功穩(wěn)定電網(wǎng)電壓。接著,提出一種基于DSTATCOM群協(xié)調(diào)控制的光伏低電壓穿越方法。通過(guò)根據(jù)光伏的輸出功率與其端電壓的關(guān)系調(diào)節(jié)故障情況下光伏的端電壓輸出,從而控制光伏的輸出功率并穩(wěn)定直流側(cè)電容的電壓,使故障情況下光伏運(yùn)行于DSTATCOM工況,然后根據(jù)裝置的最大無(wú)功容量整定各個(gè)DSTATCOM的調(diào)節(jié)斜率,建立基于DSTATCOM群協(xié)調(diào)控制的光伏低電壓控制策略。其次,針對(duì)同一區(qū)域內(nèi)多光伏系統(tǒng)接入配網(wǎng)的無(wú)功電壓協(xié)調(diào)控制問(wèn)題,提出一種基于斜率調(diào)節(jié)的DSTATCOM群的協(xié)調(diào)控制方法,建立計(jì)及網(wǎng)架參數(shù)條件下,無(wú)功電壓與分布式電源輸出有功電流及斜率調(diào)節(jié)下DSTATCOM輸出無(wú)功電流之間的關(guān)系,并根據(jù)裝置的最大無(wú)功容量整定各個(gè)DSTATCOM的調(diào)節(jié)斜率,將已整定的斜率以及線路的電抗之和比例增益作為無(wú)功電流的負(fù)反饋,構(gòu)成DSTATCOM新的電壓參考值,建立基于斜率調(diào)節(jié)的DSTATCOM群協(xié)調(diào)控制策略。在此指導(dǎo)思想下,在電網(wǎng)發(fā)生故障以及穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下兩種情況下,對(duì)一個(gè)含有光伏和DSTATCOM的并網(wǎng)系統(tǒng)及一個(gè)含有雙DG和DSTATCOM的配電網(wǎng)分別進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提的協(xié)調(diào)控制策略具有良好調(diào)控效果及工程應(yīng)用基礎(chǔ)。本文得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“模型高敏性電網(wǎng)無(wú)功電壓時(shí)空動(dòng)態(tài)特性與多維趨優(yōu)控制研究”(51377060)的資助。 【關(guān)鍵詞】：光伏系統(tǒng) DSTATCOM 斜率調(diào)節(jié) 無(wú)功電壓 協(xié)調(diào)控制
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM761.12
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 光伏并網(wǎng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 DSTATCOM的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文主要工作15-17
• 第二章 光伏和DSTATCOM的建模與仿真17-29
• 2.1 光伏系統(tǒng)的建模及控制策略17-23
• 2.1.1 光伏電池的數(shù)學(xué)模型[1-3]17-19
• 2.1.2 基于Boost變換器多級(jí)非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器19-20
• 2.1.3 最大功率跟蹤（MPPT）20-21
• 2.1.4 光伏并網(wǎng)逆變器的控制策略21-23
• 2.2 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)仿真23-26
• 2.3 DSTATCOM的建模與并網(wǎng)仿真26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第三章 基于DSTATCOM群協(xié)調(diào)控制的光伏低電壓穿越控制策略29-42
• 3.1 低電壓穿越的基本要求29-30
• 3.2 光伏系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)DSTATCOM運(yùn)行模式30-31
• 3.3 電網(wǎng)故障下光伏系統(tǒng)出力方法研究31
• 3.4 DSTATCOM調(diào)差率的引進(jìn)31-33
• 3.5 DSTATCOM群無(wú)功分配方法研究33-36
• 3.5.1 雙DSTATCOM混合無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的線性運(yùn)行范圍34-35
• 3.5.2 DSTATCOM斜率的整定35-36
• 3.6 算例分析36-40
• 3.7 本章小結(jié)40-42
• 第四章 含多光伏系統(tǒng)配電網(wǎng)的無(wú)功電壓協(xié)調(diào)控制42-52
• 4.1 含PV及DSTATCOM的線路潮流分析42-44
• 4.2 含多光伏系統(tǒng)配網(wǎng)的無(wú)功電壓協(xié)調(diào)控制策略44-47
• 4.2.1 多個(gè)分散DSTATCOM的改進(jìn)斜率的引進(jìn)44-45
• 4.2.2 含PV配網(wǎng)的多DSTATCOM混合無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行分析45-46
• 4.2.3 含PV配網(wǎng)的多DSTATCOM斜率的整定46-47
• 4.3 基于改進(jìn)斜率調(diào)節(jié)的DSTATCOM群控制47-48
• 4.4 算例仿真48-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 總結(jié)與展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果57-59
• 致謝59-60
• 附件60

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