【摘要】：隨著經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步,人們對能源提出越來越高的要求,尋找新能源成為當前人類面臨的迫切課題。太陽能是綠色清潔的可再生能源,與其他的資源相比,太陽能資源沒有枯竭的危險、綠色環(huán)保、資源分布廣泛、受地域限制小、維護簡單且維護費用較低、控制方式靈活、不受交通等外界因素制約,有著其無可比擬的優(yōu)勢。光伏發(fā)電是目前城市電網(wǎng)供電系統(tǒng)電源的很好補充和替代,在未來必將成為非常重要的發(fā)電技術。但是,目前國內(nèi)對光伏電站并網(wǎng)運行機理、特性、相關的控制策略的研究較為匱乏,尤其體現(xiàn)在光伏電站的整體建模、穩(wěn)定性檢測和并網(wǎng)后對并網(wǎng)系統(tǒng)的影響及對策等方面的深入研究。就以上這些方面,本文以10MW光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)的設計方案為研究重點,介紹光伏發(fā)電的背景、現(xiàn)狀及其原理,論述并網(wǎng)光伏電源的技術特點,分析光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、光伏組件、最大功率點跟蹤控制,搭建光伏電源模型,提出含LCL濾波器的逆變器控制策略,并確定LCL濾波器參數(shù)�；贛ATLAB/SMULINK系統(tǒng)建立10MW光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體模型,并實現(xiàn)并網(wǎng)仿真計算。本文以河北省石家莊市平山三峽光伏電站為例,以實際工程規(guī)劃方案、并網(wǎng)方案以及相鄰電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)為依據(jù),結(jié)合光伏電站并網(wǎng)的技術要求及設計方案,主要深入分析與研究光伏電站并網(wǎng)后對并網(wǎng)系統(tǒng)的潮流計算、電壓分析、短路電流、網(wǎng)絡損耗等各種方面的影響,并提出相應的對策從而優(yōu)化光伏電站的并網(wǎng)接入方案。
【圖文】：

根據(jù)系統(tǒng)中是否含有儲能環(huán)節(jié)，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)還可分為可調(diào)度式系統(tǒng)和不可調(diào)度式系統(tǒng)，二者之間顯著的差別在于是否帶有直流儲能單元。圖2-1 可調(diào)度式與不可調(diào)度式光伏電站拓撲可調(diào)度式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可以對系統(tǒng)不間斷供電，在一定程度上抑制諧波，，從而提高電能質(zhì)量，進而改善電網(wǎng)的運行質(zhì)量和提高發(fā)電系統(tǒng)的可靠性。但由于含有儲能設備，存在壽命短、價格貴、體積大、環(huán)境污染等弱點，因此可調(diào)度式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)無法大范圍應用。根據(jù)光伏并網(wǎng)變換器的變化，由單級向多級拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)展，將光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)模型分為以下三種[3]：1）單級式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)模型電網(wǎng)DCAC光伏陣列 逆變器PV圖2-2單級式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)模型單級式是指光伏電站直接通過逆變器并網(wǎng)，沒有DC／DC（直流升壓）環(huán)節(jié)。這種系統(tǒng)模式控制算法較為復雜，所有的控制算法都通過一個并網(wǎng)逆變器來實現(xiàn)

= 10.35MW。圖3-2 標準環(huán)境狀況下的光伏電源仿真模型0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 100002468101214U/VI/AUm=792VIm=13070APm= 10.35MW×1030 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000024681012×106U/VP/W最大功率點Pm=10.35MWUm=792V圖 3-3 光伏電源仿真輸出電壓與電流波形圖 圖 3-4 光伏電源仿真輸出電壓與功率波形圖圖 3-3 和圖 3-4 分別是在標準環(huán)境狀況下的光伏電源 I-U 和 P-U 特性曲線圖，即當T = 25℃、S = 1000 2 時，最大功率點運行在 = 13070 、 = 792 、 = = 10.35 。從上圖可以看出，在環(huán)境溫度T和光照強度S一定的情況下，光伏電源曲線只有一個最大功率點。同時可以看出，光伏電源是一個非線性直流電源，既非恒壓，又非恒流。環(huán)境溫度T和光照強度S對光伏電源的輸出特性有顯著的影響。因此，對光伏電源的運行狀態(tài)進行仿真分析，就要改變環(huán)境溫度和光照強度條件
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM615

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 鮑薇;胡學浩;李光輝;何國慶;劉思言;;基于同步電壓源的微電網(wǎng)分層控制策略設計[J];電力系統(tǒng)自動化;2013年23期

2 王鶴;李國慶;李鴻鵬;王波一;;微電網(wǎng)并網(wǎng)與孤島運行方式轉(zhuǎn)換方法[J];中國電力;2012年01期

3 胡漢梅;鄭紅;趙軍磊;曾從海;;基于配電網(wǎng)自動化的多Agent技術在含分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護中的研究[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2011年11期

4 張艷霞;趙杰;鄧中原;;太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的建模和仿真[J];高電壓技術;2010年12期

5 牟曉春;畢大強;任先文;;低壓微網(wǎng)綜合控制策略設計[J];電力系統(tǒng)自動化;2010年19期

6 徐維;;并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學模型研究與分析[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2010年10期

7 袁越;李振杰;馮宇;左文霞;;中國發(fā)展微網(wǎng)的目的 方向 前景[J];電力系統(tǒng)自動化;2010年01期

8 紀明偉;張興;楊淑英;;基于電壓源逆變器的微電網(wǎng)控制策略[J];合肥工業(yè)大學學報(自然科學版);2009年11期

9 楊占剛;王成山;車延博;;可實現(xiàn)運行模式靈活切換的小型微網(wǎng)實驗系統(tǒng)[J];電力系統(tǒng)自動化;2009年14期

10 薛迎成;邰能靈;劉立群;楊興武;金楠;熊寧;;微電網(wǎng)孤島運行模式下的協(xié)調(diào)控制策略[J];中國電力;2009年07期

相關博士學位論文 前1條

1 趙為;太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究[D];合肥工業(yè)大學;2003年

本文編號：2568060