兆瓦級光伏電站并網(wǎng)技術(shù)的研究

【摘要】：目前,化石能源的使用面臨著即將枯竭、導致全球變暖等問題,而開發(fā)利用可再生能源可以極大的緩解上述問題。太陽能是綠色、安全、環(huán)保的可再生能源,利用太陽能發(fā)電是很有發(fā)展前景的新能源技術(shù)。但是,太陽能電站實現(xiàn)大規(guī)模的并網(wǎng)發(fā)電還是需要解決很多的問題。 本文最先介紹了光伏并網(wǎng)的控制器和逆變器,重點研究了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中存在的特殊問題,即最大功率點追蹤、孤島效應的檢測和提高公共接入點電壓的穩(wěn)定性。首先,通過對光伏電池的數(shù)學模型的分析,研究了常用最大功率點追蹤方法的原理和特點,并提出每種方法的控制流程和策略;其次,基于分布式發(fā)電系統(tǒng)的基本原理,分析常用有源和無源孤島檢測方法的原理和特點,并計算得到相關方法的檢測盲區(qū);最后,以電力系統(tǒng)無功潮流分析為基礎,分析無功補償與公共接入點電壓穩(wěn)定之間的關系,并得到不同靜止無功補償器的工作特點和應用環(huán)境。 通過MATLAB中的SIMUlink模塊庫和PSAT軟件包對所研究問題進行仿真、潮流分析。結(jié)果證明:通過使用最大功率點追蹤控制可以很好的提高光伏電池的轉(zhuǎn)換效率;通過使用孤島檢測,可以保證電網(wǎng)的安全;通過無功功率的補償可以提高公共接入點的電壓穩(wěn)定性。 通過綜合利用這些控制方法可以實現(xiàn)光伏電站的并網(wǎng)運行,提高光伏并網(wǎng)電站運行的穩(wěn)定性、經(jīng)濟性和安全性。 【關鍵詞】：光伏發(fā)電系統(tǒng) 最大功率點追蹤 孤島效應 無功功率補償
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-13
• §1-1 引言8-9
• 1-1-1 發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展概述及面臨的問題8-9
• 1-1-2 太陽能利用概述9
• §1-2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)9-11
• 1-2-1 太陽電池概述9-10
• 1-2-2 光伏系統(tǒng)概述10-11
• §1-3 光伏發(fā)電技術(shù)的應用11-12
• 1-3-1 獨立光伏系統(tǒng)的應用11-12
• 1-3-2 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的利用12
• §1-4 本文的研究內(nèi)容和方案12-13
• 第二章 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的電力電子控制13-20
• §2-1 太陽能光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)要求13
• §2-2 太陽能光伏系統(tǒng)系統(tǒng)控制器13-16
• 2-2-1 充放電控制器原理13-15
• 2-2-2 檢測電路15-16
• §2-3 太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)逆變器16-19
• 2-3-1 光伏系統(tǒng)與交流電網(wǎng)并聯(lián)的控制與保護17
• 2-3-2 光伏并網(wǎng)逆變器17-19
• §2-4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 太陽能光伏并網(wǎng)逆變器最大功率點追蹤(MPPT)控制的設計20-32
• §3-1 光伏電池概述20-22
• 3-1-1 光伏電池等值電路20
• 3-1-2 光伏電池數(shù)學模型和工程模型20-21
• 3-1-3 升壓斬波電路在控制中的應用21-22
• §3-2 最大功率點追蹤方法分析22-28
• §3-3 人工智能技術(shù)在MPPT 中的應用28-31
• 3-3-1 神經(jīng)網(wǎng)絡在MPPT 中的應用28-30
• 3-3-2 模糊控制在MPPT 中的應用30-31
• §3-4 本章小節(jié)31-32
• 第四章 太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)孤島效應的檢測32-41
• §4-1 孤島效應概述32-34
• 4-1-1 孤島效應的危害分析32
• 4-1-2 孤島檢測概述32-34
• §4-2 孤島效應的遠程檢測34-35
• §4-3 孤島效應的本地檢測35-38
• 4-3-1 無源孤島效應的檢測35-37
• 4-3-2 有源孤島效應的檢測37-38
• §4-4 孤島效應的非檢測區(qū)38-40
• §4-5 本章小結(jié)40-41
• 第五章 無功功率補償與公共接入點(PCC)電壓穩(wěn)定41-50
• §5-1 無功功率補償?shù)幕纠碚?/span>41-43
• 5-1-1 動態(tài)無功補償41-42
• 5-1-2 并聯(lián)無功補償42-43
• §5-2 無功補償在提高光伏并網(wǎng)系統(tǒng)公共點電壓穩(wěn)定性中的作用43-46
• 5-2-1 無功潮流與系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性43-44
• 5-2-2 并聯(lián)無功補償對電力系統(tǒng)潮流的影響44-46
• §5-3 靜止無功補償器SVC46-49
• §5-4 本章小結(jié)49-50
• 第六章 系統(tǒng)仿真分析和結(jié)論50-61
• §6-1 系統(tǒng)仿真與分析模型50-56
• 6-1-1 光伏系統(tǒng)仿真模型51-52
• 6-1-2 MPPT 仿真模型52-54
• 6-1-3 被動法孤島檢測仿真模型54-55
• 6-1-4 PCC 點電壓穩(wěn)定分析模型55-56
• §6-2 仿真分析結(jié)果分析56-60
• 6-2-1 光伏系統(tǒng)仿真結(jié)果56-57
• 6-2-2 最大功率點追蹤仿真結(jié)果57-58
• 6-2-3 孤島檢測仿真結(jié)果58-59
• 6-2-4 PCC 電壓控制分析結(jié)果59-60
• §6-3 本章小結(jié)60-61
• 第七章 全文結(jié)論61-62
• 參考文獻62-64
• 致謝64

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