電子電力變壓器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用研究

【摘要】：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人口的不斷增長，人們對能源的需求量越來越大。傳統(tǒng)的化石能源由于儲量有限，同時會對環(huán)境造成污染，開發(fā)和利用新的能源勢在必行。在這種情況下，各國都在大力發(fā)展新能源發(fā)電。光伏發(fā)電作為一種可再生的清潔能源被各國所重視。 傳統(tǒng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)并入電網(wǎng)使用的是工頻變壓器。由于工頻變壓器自身體積較大，重量較重，同時控制不靈活，使得研究者希望可以使用新的方法將光伏發(fā)電并入電網(wǎng)。同時，電子電力變壓器的研究正趨于成熟，其應(yīng)用也越來越廣泛，它的優(yōu)良特性能夠更好的適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)要求。正是在這種情況下，本文提出了將電子電力變壓器應(yīng)用到光伏發(fā)電系統(tǒng)之中，研究光伏發(fā)電系統(tǒng)通過電子電力變壓器并網(wǎng)后的穩(wěn)態(tài)特性和暫態(tài)特性。 本文首先在PSCAD中搭建光伏電池組的模型，研究光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出特性，在最大功率跟蹤控制之下，光伏發(fā)電輸出為穩(wěn)定的直流電。故可將光伏電池組等效為直流電壓源。在這個基礎(chǔ)上再搭建電子電力變壓器的模型，使得電子電力變壓器能夠正常工作。同時，在PSCAD中搭建微電網(wǎng)和配電網(wǎng)的模型，為后續(xù)研究做好前期準備。 然后，將光伏發(fā)電系統(tǒng)通過電子電力變壓器接入到微電網(wǎng)中。研究接入后的穩(wěn)態(tài)特性，包括電壓、電流、功率和頻率等特性。同時，當(dāng)微電網(wǎng)發(fā)生故障時，研究光伏系統(tǒng)的暫態(tài)特性，包括電壓、電流和功率特性。通過研究得出，光伏系統(tǒng)通過電子電力變壓器接入微電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)特性良好，同時具備一定的事故運行能力，在事故發(fā)生時，光伏發(fā)電系統(tǒng)可以繼續(xù)保持一段時間的并網(wǎng)運行，并向電網(wǎng)輸送電能。 最后，將光伏發(fā)電系統(tǒng)通過電子電力變壓器接入到配電網(wǎng)中。研究接入后的穩(wěn)態(tài)特性，包括電影、電流、功率和頻率等特性。同時，當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障時，研究光伏系統(tǒng)的暫態(tài)特性，包括電壓、電流和功率特性。通過研究得出，光伏系統(tǒng)通過電子電力變壓器接入配電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)特性良好，同時具備一定的事故運行能力，在事故發(fā)生時，光伏發(fā)電系統(tǒng)可以繼續(xù)保持一段時間的并網(wǎng)運行，并向電網(wǎng)輸送電能。通過上述研究，提出了新的光伏發(fā)電系統(tǒng)并入電網(wǎng)的方式，為后續(xù)的研究工作奠定了基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電系統(tǒng) 電子電力變壓器 微電網(wǎng) 配電網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TM41;TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 1 緒論8-23
• 1.1 選題的背景及意義8-9
• 1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3 電子電力變壓器基本原理13-20
• 1.4 電子電力變壓器應(yīng)用領(lǐng)域20-22
• 1.5 本文的主要工作22-23
• 2 光伏發(fā)電系統(tǒng)23-30
• 2.1 光伏電池的等效電路模型23-24
• 2.2 光伏電池的輸出特性24-25
• 2.3 最大功率點跟蹤控制（MPPT）25-27
• 2.4 仿真分析27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 3 光伏系統(tǒng)應(yīng)用電子電力變壓器接入微電網(wǎng)相關(guān)問題研究30-42
• 3.1 拓撲結(jié)構(gòu)30
• 3.2 控制策略30-33
• 3.3 微電網(wǎng)的模型33-34
• 3.4 仿真結(jié)果分析34-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 4 光伏系統(tǒng)應(yīng)用電子電力變壓器接入配電網(wǎng)相關(guān)問題研究42-53
• 4.1 拓撲結(jié)構(gòu)42
• 4.2 控制策略42-43
• 4.3 配電網(wǎng)的模型43-45
• 4.4 仿真結(jié)果分析45-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 5 總結(jié)與展望53-55
• 5.1 全文總結(jié)53
• 5.2 今后工作展望53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-59
• 附錄 1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文59-60
• 附錄 2 攻讀碩士期間參與的科研項目60

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