大型光伏電站接入電網(wǎng)的技術(shù)和特性研究

【摘要】：世界范圍的環(huán)境污染和能源危機(jī)為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了契機(jī),而新能源中的太陽(yáng)能更是憑借其可再生、分布廣、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)獲得了普通關(guān)注。其中光伏電站作為一種環(huán)境友好、能緩解電力系統(tǒng)現(xiàn)有的用電壓力、能有效提高供電可靠性的發(fā)電方式,正迅速得到發(fā)展。本文針對(duì)光伏電站接入電網(wǎng)的技術(shù)和特性進(jìn)行了研究和分析。本文的主要內(nèi)容包括 1)介紹了光伏電站的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn);由光伏電池的等值電路引出仿真中使用的光伏方陣的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)光伏方陣的特性進(jìn)行分析。 2)介紹了并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)和功能;詳細(xì)闡述了光伏電站接入電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),包括逆變控制策略,最大功率點(diǎn)跟蹤方法及孤島檢測(cè)技術(shù)等。其中,詳細(xì)介紹了逆變控制策略中的電流內(nèi)環(huán)線性化,電壓功率外環(huán)PI控制的雙閉環(huán)控制,最大功率點(diǎn)跟蹤方法中的電導(dǎo)增量法和孤島檢測(cè)技術(shù)中的主動(dòng)移頻法,為仿真研究光伏電站接入電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)。 3)以PSCAD/EMTDC為仿真平臺(tái),建模研究了理論分析中闡述的光伏電站接入電網(wǎng)的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),并對(duì)相關(guān)的仿真波形進(jìn)行了分析,為進(jìn)一步模擬實(shí)際光伏電站接入電網(wǎng)后動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性提供了基礎(chǔ)。 4)以PSCAD/EMTDC為仿真平臺(tái),搭建了實(shí)際光伏電站接入配電網(wǎng)的仿真模型,仿真模擬了光伏電站在常見故障及外部因素(溫度、輻照度)突然變化下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性;并以接入點(diǎn)的電壓暫態(tài)特性為主要考慮因素,仿真研究光伏電站接入電網(wǎng)時(shí)接入點(diǎn)選擇的問(wèn)題,為深入探討、分析光伏電站接入電網(wǎng)后對(duì)電網(wǎng)的影響以及研究、制定有效的應(yīng)對(duì)策略提供了條件。 【關(guān)鍵詞】：PSCAD/EMTDC 光伏電站 接人電網(wǎng) 光伏方陣 關(guān)鍵技術(shù) 逆變器控制 最大功率點(diǎn)跟蹤 孤島檢測(cè) 主動(dòng)頻移法 動(dòng)態(tài)響應(yīng) 特性 電壓暫態(tài) 接入點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 致謝6-8
• 摘要8-10
• Abstract10-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1 本課題的背景和意義14-15
• 1.2 光伏發(fā)電的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況15-18
• 1.2.1 國(guó)外發(fā)展概況15-16
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況16-18
• 1.3 光伏電站的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)18-21
• 1.3.1 光伏電站的結(jié)構(gòu)和分類18-20
• 1.3.2 并網(wǎng)光伏電站的特點(diǎn)20-21
• 1.4 本文所做的工作21-23
• 第二章 光伏方陣的建模和特性23-32
• 2.1 光伏電池的等值電路23-25
• 2.2 光伏方陣的數(shù)學(xué)建模25-28
• 2.3 光伏方陣的特性分析28-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 光伏電站接入電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)32-56
• 3.1 光伏并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和功能32-34
• 3.2 逆變控制策略34-41
• 3.2.1 逆變控制策略介紹34-38
• 3.2.2 控制策略仿真38-41
• 3.3 最大功率點(diǎn)跟蹤策略41-47
• 3.3.1 最大功率點(diǎn)跟蹤簡(jiǎn)介41-45
• 3.3.2 最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)仿真45-47
• 3.4 孤島檢測(cè)技術(shù)47-55
• 3.4.1 孤島檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介及重要性47-49
• 3.4.2 孤島檢測(cè)技術(shù)仿真49-55
• 3.5 本章小結(jié)55-56
• 第四章 光伏電站接入電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性56-79
• 4.1 光伏電站接入電網(wǎng)的模型56-59
• 4.2 正常運(yùn)行狀態(tài)下整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)特性59-61
• 4.3 常見故障下光伏電站接入電網(wǎng)的響應(yīng)特性61-69
• 4.3.1 接入點(diǎn)處三相接地短路61-62
• 4.3.2 接入點(diǎn)處單相接地短路62-64
• 4.3.3 接入點(diǎn)處兩相接地短路64-65
• 4.3.4 接入點(diǎn)處兩相不接地短路65-67
• 4.3.5 常見故障下響應(yīng)特性的比較分析67-69
• 4.4 外部條件變化下的光伏電站接入電網(wǎng)的響應(yīng)特性69-73
• 4.4.1 溫度快速變化下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性69-71
• 4.4.2 輻照度快速變化下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性71-73
• 4.5 考慮電網(wǎng)電壓暫態(tài)的光伏電站接入點(diǎn)選擇73-77
• 4.6 本章小結(jié)77-79
• 第五章 總結(jié)與展望79-82
• 5.1 全文總結(jié)79-81
• 5.2 研究工作展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 作者簡(jiǎn)歷87
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表和錄用的論文87

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中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究    李曉剛

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