并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)功率預(yù)測和無功補償控制的研究與仿真

【摘要】：隨著全球工業(yè)的飛速發(fā)展，煤炭、石油等化石能源不斷減少，能源形勢日益嚴(yán)峻。然而這些能源的消耗同時帶來了溫室效應(yīng)以及環(huán)境的不斷惡化。各國政府對風(fēng)能、太陽能等可再生能源的需求越來越大，從而使太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展。 本文根據(jù)光伏電池功率輸出特性提出了光伏并網(wǎng)發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)中光伏并網(wǎng)發(fā)電站功率物理預(yù)測方法，同時又結(jié)合光伏并網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的無功功率補償方法提出了一種新型的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，它是將新型靜止無功發(fā)生器SVG/APF接入光伏并網(wǎng)發(fā)電站中。新型光伏并網(wǎng)電站不僅可以并網(wǎng)發(fā)電，而且具有無功補償和諧波抑制功能，既提高了光伏并網(wǎng)發(fā)電站的發(fā)電效率，同時又減少了光伏電站并網(wǎng)污染和線損。本文在研究基于三相瞬時無功功率理論的基礎(chǔ)上，通過對光伏并網(wǎng)電站進行p-q電流檢測，并利用該方法提取出非線性負(fù)載電流中的無功功率和諧波電流分量，以諧波電流分量作為新型靜止無功發(fā)生器SVG/APF的電流給定，光伏并網(wǎng)電站的實際輸出電流作為反饋，通過無差拍控制的脈寬調(diào)制方法控制（PWM）新型靜止無功發(fā)生器SVG/APF對光伏并網(wǎng)發(fā)電站進行無功補償和諧波抑制。從而避免了光伏并網(wǎng)電站向負(fù)載提供無功，減少了諧波電流流入電網(wǎng)。論文通過MATLAB仿真實驗驗證了建立的靜止無功發(fā)生器SVG/APF仿真模型可以快速準(zhǔn)確的進行無功補償，驗證了本文建立的新型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的可行性。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng) 無功補償 諧波抑制 SVG/APF
【學(xué)位授予單位】：中原工學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 1.緒論9-16
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展歷程及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3 無功補償技術(shù)的發(fā)展歷程及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.4 課題研究意義14
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容14-16
• 2.光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)概述16-21
• 2.1 光伏電池發(fā)電原理16-18
• 2.2 蓄電池18-19
• 2.3 逆變器19
• 2.4 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)分類19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 3.光伏電站功率預(yù)測研究與仿真實現(xiàn)21-33
• 3.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本原理及其學(xué)習(xí)算法21-25
• 3.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 MATLAB 實現(xiàn)25-27
• 3.2.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前饋函數(shù)26
• 3.2.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)26-27
• 3.2.3 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)函數(shù)27
• 3.2.4 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練函數(shù)27
• 3.3 光伏電站功率預(yù)測模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其 MATLAB 仿真27-32
• 3.3.1 輸入層神經(jīng)節(jié)點的確定28
• 3.3.2 隱含層神經(jīng)節(jié)點的確定28
• 3.3.3 輸出層神經(jīng)節(jié)點的確定28
• 3.3.4 光伏電站功率預(yù)測仿真實驗28-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 4.無功和諧波電流檢測及無功控制方法33-46
• 4.1 無功補償基本原理33
• 4.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)無功補償和諧波技術(shù)要求33-36
• 4.2.1 光伏并網(wǎng)電站無功補償技術(shù)要求33-34
• 4.2.2 光伏并網(wǎng)電站對諧波限制要求34-36
• 4.3 三相電路瞬時無功理論36-39
• 4.4 無功功率和諧波電流瞬時值檢測39-41
• 4.5 無功補償控制方法41-45
• 4.5.1 滯環(huán)比較 PWM 電流控制41-42
• 4.5.2 三角波比較控制42
• 4.5.3 電流無差拍 PWM 控制42-45
• 4.6 本章小結(jié)45-46
• 5.光伏并網(wǎng)電站無功補償仿真實驗46-53
• 5.1 SVG/APF 裝置介紹46-47
• 5.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)無功補償仿真模型47-49
• 5.3 無功補償結(jié)果及分析49-52
• 5.4 本章小結(jié)52-53
• 6.總結(jié)與展望53-54
• 參考文獻54-59
• 附錄 碩士研究生學(xué)習(xí)階段發(fā)表論文59-60
• 致謝60-61

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