本文關鍵詞：大容量光伏電站直流并網拓撲方案及其仿真研究

  更多相關文章： 光伏電站 電壓源型換流器 柔性直流輸電 直流并網 直流電壓偏差

【摘要】：光伏發(fā)電站近幾年來在我國發(fā)展迅速,我國光伏電站裝機容量已居全球第一,加上環(huán)境污染問題,尤其的霧霾的大范圍產生,具有清潔、無排放的光伏電站逐漸被關注,各地光伏電站建設呈現蓬勃趨勢。然而,隨著光伏電站建設規(guī)模擴大,光伏電站的消納成為難點,位于偏遠地區(qū)的大容量光伏電站的遠距離輸送是光伏電站電能消納的主要關鍵突破點。當前,基于電壓源型的高壓直流輸電(VSC-HVDC)技術已逐漸用于大規(guī)�？稍偕茉窗l(fā)電廠的遠程電網接入。其良好的無功補償能力、電壓穩(wěn)定性,在一定程度上減少了新能源入網對電網旋轉備用的需求,促進了可再生能源的消納。本文著重研究大容量光伏電站結合基于電壓源型換流器的高壓直流輸電技術的并網方案,并對方案進行仿真,驗證方案的有效性,主要工作如下：1)分析了光伏電站和VSC-HVDC系統(tǒng)數學模型,構建光伏電站、VSC-HVDC并網的仿真模型,對光伏電站輸出功率特性進行研究,分析光照強度變化對光伏電站輸出功率影響程度。建立了光伏電站經雙變換直流并網拓撲方案的仿真模型,此方案中光伏電站電能經過了DC-AC-DC的雙變換過程,對光照強度變化引起的輸出功率波動,VSC-HVDC系統(tǒng)的雙換流站控制采用有功功率和直流電壓進行控制,同時進行無功功率補償控制,可有效降低直流電壓波動偏差。2)設計了光伏電站通過級聯(lián)直流變換器經VSC-HVDC并網拓撲方案,并建立其仿真模型,針對光伏發(fā)電模塊出力波動問題,提出了一種帶有功率死區(qū)的直流電壓-功率偏差斜率控制策略,根據光伏電站特有功率波動情況進行斜率與偏差調節(jié),具有功率死區(qū)特性可以避免因臨時性功率變化導致直流電壓反復波動變化,保持電壓穩(wěn)定性。3)設計了光伏電站經直流變壓器直流并網拓撲方案,并建立其仿真模型,該方案的特點是可擴展性好。采用VSC-HVDC系統(tǒng)換流站電壓-功率協(xié)調控制與該方案光伏發(fā)電子模塊的端電壓調節(jié)控制相配合的控制策略,對每個光伏發(fā)電子模塊進行控制,以應對光照強度變化引起的端電壓變化,在保持直流電壓穩(wěn)定基礎上,減小出力變化后各個光伏發(fā)電子模塊端電壓偏差,保證安全耐壓范圍。
【關鍵詞】：光伏電站 電壓源型換流器 柔性直流輸電 直流并網 直流電壓偏差
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題背景及意義11-12
• 1.1.1 課題背景11-12
• 1.1.2 課題意義12
• 1.2 國內外研究現狀12-15
• 1.3 本文主要的研究內容15-17
• 第二章 光伏并網發(fā)電站數學模型17-36
• 2.1 光伏電池數學模型17-21
• 2.2 DC/DC變換器及MPPT控制21-26
• 2.2.1 DC/DC變換器21-22
• 2.2.2 最大功率點追蹤(MPPT)控制22-26
• 2.3 光伏逆變器模型26-35
• 2.4 本章小結35-36
• 第三章 VSC-HVDC系統(tǒng)拓撲及其控制策略36-51
• 3.1 VSC-HVDC系統(tǒng)36-40
• 3.1.1 VSC-HVDC系統(tǒng)架構36-38
• 3.1.2 VSC-HVDC系統(tǒng)數學模型38-40
• 3.2 VSC-HVDC控制技術40-45
• 3.3 VSC-HVDC控制策略45-49
• 3.3.1 直流電壓-功率斜率控制策略46
• 3.3.2 直流電壓-功率偏差控制策略46-48
• 3.3.3 改進直流電壓-功率偏差斜率控制策略48-49
• 3.4 本章小結49-51
• 第四章 大容量光伏電站經雙變換直流并網拓撲仿真分析51-74
• 4.1 光伏電站經雙變換并網拓撲系統(tǒng)51-55
• 4.1.1 系統(tǒng)拓撲51-52
• 4.1.2 直流系統(tǒng)52-55
• 4.2 光伏電站經雙變換并網拓撲系統(tǒng)仿真模型55-62
• 4.2.1 光伏電池組件仿真模型55-59
• 4.2.2 DC/AC逆變仿真模型59-62
• 4.3 并網仿真62-73
• 4.4 本章小結73-74
• 第五章 大容量光伏電站經級聯(lián)DC/DC變換器直流并網拓撲仿真74-88
• 5.1 光伏電站經級聯(lián)DC/DC變換器并網拓撲系統(tǒng)74-75
• 5.1.1 系統(tǒng)拓撲74
• 5.1.2 發(fā)電模塊均壓特性分析74-75
• 5.2 光伏電站經級聯(lián)DC/DC變換器并網拓撲系統(tǒng)模型75-80
• 5.2.1 光伏發(fā)電模塊模型75-79
• 5.2.2 VSC換流站控制79-80
• 5.3 并網仿真分析80-87
• 5.4 本章小結87-88
• 第六章 大容量光伏電站經直流變壓器直流并網拓撲仿真88-100
• 6.1 光伏電站經直流變壓器并網拓撲系統(tǒng)88-90
• 6.1.1 系統(tǒng)拓撲88
• 6.1.2 直流變壓器88-90
• 6.2 光伏電站經直流變壓器并網拓撲系統(tǒng)模型90-93
• 6.3 并網仿真分析93-98
• 6.4 三種并網拓撲方案小結98-99
• 6.5 本章小結99-100
• 第七章 結論與展望100-103
• 7.1 結論100-101
• 7.2 展望101-103
• 參考文獻103-108
• 致謝108-109
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文109

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