變電站光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量研究

【摘要】：在能源形勢日益嚴(yán)峻的今天,光伏發(fā)電的作用與應(yīng)用前景正日益得到社會的普遍認(rèn)同,開展光伏發(fā)電的應(yīng)用推廣研究也更具有現(xiàn)實意義。由于光伏并網(wǎng)發(fā)電特性有別于常規(guī)發(fā)電方式,需要對并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的特性進行充分研究,才能使太陽能發(fā)電資源得到最大程度的利用。 通過對光伏發(fā)電系統(tǒng)在封周變電站和蒙自變電站中的應(yīng)用研究,掌握了實際光伏發(fā)電系統(tǒng)的組件參數(shù)、地理位置及方位設(shè)置等基本信息。在封周變電站光伏發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,研究了溫度、光照強度、時間等因素對光伏發(fā)電系統(tǒng)效率的影響。 對光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運行特性及控制策略開展研究,分析了光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要電能質(zhì)量問題及其影響因素,并提出相應(yīng)的改善措施以提高電能質(zhì)量。對光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的控制策略進行改進,使其能實現(xiàn)最大有功功率輸出、諧波抑制及無功功率補償三重功能的復(fù)用,從源頭處改善了電網(wǎng)的電能質(zhì)量。在Matlab/simulink平臺上搭建了光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型,通過仿真研究光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量問題,分析所提出的各種改善措施的效果。 針對運行階段提出基于改進AHP和加權(quán)TOPSIS法的電能質(zhì)量綜合評估方法。通過分析判斷矩陣的不一致性與比較矩陣的關(guān)系,改進了判斷矩陣的一致性,得到更為合理的指標(biāo)權(quán)重。針對加權(quán)TOPSIS法可能出現(xiàn)的逆序問題以及只對各個評價對象排序而無法進行定性分級的不足,將電能質(zhì)量國標(biāo)的規(guī)定值設(shè)為絕對理想解,限制值設(shè)為絕對負(fù)理想解,從而判斷各個綜合評估結(jié)果是否合格并對各個評估結(jié)果進行定性分級,結(jié)合改進AHP所得的權(quán)值,使得評估方法更加具有實用性。光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一是應(yīng)用于微網(wǎng),因而提出了含微網(wǎng)的配電網(wǎng)規(guī)劃階段的電能質(zhì)量的綜合評估方法?？紤]分布式電源的容量系數(shù)以及配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu),用改進AHP求解微網(wǎng)中各類型分布式電源和單項電能質(zhì)量指標(biāo)的權(quán)重矢量,將單項電能質(zhì)量指標(biāo)綜合量化,得到配電網(wǎng)中單個微網(wǎng)和所有微網(wǎng)對電能質(zhì)量影響的綜合評價結(jié)果。最后將兩種方法分別應(yīng)用于蒙自站和封周站光伏發(fā)電系統(tǒng)以及含微網(wǎng)的配電網(wǎng)方案中。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電系統(tǒng) 電能質(zhì)量 光伏逆變器 Matlab仿真 層次分析法 加權(quán)TOPSIS法 綜合評估 配電網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國外光伏發(fā)電現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)光伏發(fā)電現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 光伏發(fā)電研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.4 電能質(zhì)量評估研究現(xiàn)狀15
• 1.3 國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)15-21
• 1.3.1 電能質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)15-18
• 1.3.2 分布式電源相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)18-21
• 1.4 本文主要工作21-23
• 第二章 光伏發(fā)電系統(tǒng)運行工況分析23-37
• 2.1 引言23
• 2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成23-27
• 2.2.1 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)23-24
• 2.2.2 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)24-27
• 2.3 光伏發(fā)電在變電站站用電系統(tǒng)中的典型應(yīng)用27-29
• 2.3.1 封周變電站28-29
• 2.3.2 蒙自變電站29
• 2.4 光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率分析29-36
• 2.4.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)效率的概念30
• 2.4.2 溫度與效率的關(guān)系30-32
• 2.4.3 光照強度與效率的關(guān)系32-33
• 2.4.4 時間與效率的關(guān)系33-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第三章 光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量分析37-58
• 3.1 引言37-38
• 3.2 光伏電池模型及輸出特性38-42
• 3.2.1 光伏電池模型38-40
• 3.2.2 光伏電池的輸出特性40-42
• 3.3 最大功率點跟蹤算法的電能質(zhì)量分析42-45
• 3.3.1 定電壓跟蹤法42
• 3.3.2 擾動觀察法42-43
• 3.3.3 電導(dǎo)增量法43-44
• 3.3.4 其它因素的影響44-45
• 3.3.5 改進措施45
• 3.4 DC-DC變換器的電能質(zhì)量分析45-47
• 3.5 三相光伏并網(wǎng)逆變器的電能質(zhì)量分析47-54
• 3.5.1 并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型47-50
• 3.5.2 并網(wǎng)逆變器的控制策略50-51
• 3.5.3 并網(wǎng)逆變器的電能質(zhì)量影響因素51-54
• 3.6 光伏發(fā)電系統(tǒng)改善電能質(zhì)量的措施54-56
• 3.6.1 諧波及無功電流檢測的實現(xiàn)54-56
• 3.6.2 逆變器的合成指令電流設(shè)計56
• 3.7 本章小結(jié)56-58
• 第四章 光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真分析58-70
• 4.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量仿真分析58-65
• 4.1.1 光伏電池模型58-59
• 4.1.2 MPPT和Boost電路仿真模型59-61
• 4.1.3 三相逆變電路仿真模型61-63
• 4.1.4 光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真分析63-65
• 4.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)改善電能質(zhì)量仿真分析65-68
• 4.2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)對負(fù)荷無功功率的補償效果65-66
• 4.2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)對諧波及無功補償效果66-68
• 4.3 本章小結(jié)68-70
• 第五章 電能質(zhì)量綜合評估研究70-85
• 5.1 引言70
• 5.2 層次分析法和加權(quán)TOPSIS法的改進70-76
• 5.2.1 層次分析法的改進70-73
• 5.2.2 加權(quán)TOPSIS法的改進73-76
• 5.3 基于改進AHP和加權(quán)TOPSIS法的電能質(zhì)量綜合評估76-77
• 5.4 含微網(wǎng)的配電網(wǎng)規(guī)劃階段電能質(zhì)量評估77-80
• 5.4.1 評估方法及步驟77-79
• 5.4.2 儲能設(shè)備的考慮79-80
• 5.5 實例應(yīng)用分析80-83
• 5.5.1 運行階段的評估80-81
• 5.5.2 規(guī)劃階段的評估81-83
• 5.6 結(jié)論83-85
• 第六章 結(jié)論與展望85-87
• 參考文獻87-91
• 致謝91-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用論文92-94

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