本文關(guān)鍵詞：能源協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中光伏電站有功無功控制研究

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【摘要】：能源是現(xiàn)代世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本,而隨著傳統(tǒng)化石能源日益枯竭以及環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,人類對于新型的可再生能源如太陽能、風(fēng)能等的開發(fā)利用就顯得愈加關(guān)注。光伏發(fā)電作為一種可再生能源發(fā)電技術(shù),使用的是清潔環(huán)保無任何污染的太陽能,近年來成為了世界上發(fā)展最快的新能源發(fā)電技術(shù)之一。然而,光伏發(fā)電存在間歇性、波動性以及隨機性等特點,隨著光伏電站并網(wǎng)規(guī)模越來越大,光伏發(fā)電對電網(wǎng)功率平衡和電壓穩(wěn)定所造成的影響也會越來越大,尤其是光伏發(fā)電難以準(zhǔn)確預(yù)測,光伏電站穩(wěn)定控制和快速調(diào)節(jié)性能較差,使得這一問題更加嚴(yán)峻。加強能源協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中光伏電站有功無功控制的研究,有利于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,同時也是光伏發(fā)電行業(yè)健康發(fā)展的基礎(chǔ)。本文首先分析了光伏電池組件及三相并網(wǎng)逆變器的基本原理,利用PSCAD平臺搭建了光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)模型,并對光伏組件的伏安特性及逆變器的控制策略進(jìn)行了仿真驗證；然后針對現(xiàn)有光伏電站內(nèi)部有功分配策略的缺點,提出了一種考慮預(yù)測誤差的光伏電站有功分配策略,該策略依據(jù)光伏陣列的超短期天氣預(yù)測數(shù)據(jù),綜合考慮光伏電站有功出力的可靠性、風(fēng)險性以及各光伏陣列出力的波動性來制定調(diào)度期內(nèi)各光伏陣列的有功出力計劃；隨后,針對我國西北部地區(qū)梯級水電站眾多的特點,提出一種光伏電站與梯級水電站聯(lián)合系統(tǒng)調(diào)度策略,該策略同時考慮光伏電站風(fēng)險備用約束和梯級水電站“棄水量”約束,從而使光、水兩種資源得到更加充分合理的利用；最后,通過對限制光伏逆變器無功輸出能力的各種因素進(jìn)行分析,得到了逆變器的無功輸出極限,以此為基礎(chǔ)提出了一種光伏逆變器與光伏電站內(nèi)其他無功補償裝置的協(xié)調(diào)控制策略,通過求解多目標(biāo)優(yōu)化模型最終獲取光伏電站最優(yōu)無功分配方案。
【關(guān)鍵詞】：光伏電站 有功控制 無功控制 梯級水電站
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 本課題的研究背景11
• 1.2 本課題的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 光伏電站有功控制11-13
• 1.2.2 光伏電站無功控制13-14
• 1.3 論文的主要工作14-16
• 第2章 光伏陣列原理與建模16-25
• 2.1 光伏電池基本原理和等效電路16-17
• 2.1.1 光伏效應(yīng)16
• 2.1.2 光伏電池的等效電路和電量方程16-17
• 2.2 光伏電池的建模和伏安特性曲線17-20
• 2.2.1 光伏電池建模18-19
• 2.2.2 光伏電池特性曲線19-20
• 2.3 光伏逆變器控制策略20-24
• 2.3.1 三相并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型21-23
• 2.3.2 三相并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 光伏電站有功控制策略25-37
• 3.1 光伏電站有功控制架構(gòu)25-27
• 3.1.1 光伏電站有功控制架構(gòu)25-26
• 3.1.2 光伏電站有功控制架構(gòu)26-27
• 3.2 考慮預(yù)測誤差的光伏電站有功分配策略27-31
• 3.2.1 光伏功率預(yù)測誤差模型27-28
• 3.2.2 風(fēng)險模型28-29
• 3.2.3 目標(biāo)函數(shù)29-30
• 3.2.4 改進(jìn)最優(yōu)粒子群優(yōu)化算法30-31
• 3.3 算例分析31-36
• 3.3.1 算例模型31-33
• 3.3.2 仿真結(jié)果及分析33-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 光伏電站與梯級水電站聯(lián)合系統(tǒng)調(diào)度策略37-51
• 4.1 基本思路37-38
• 4.2 光伏電站相關(guān)模型38-39
• 4.3 梯級水電站出力模型39-42
• 4.3.1 水量平衡特性39-40
• 4.3.2 水電轉(zhuǎn)換關(guān)系40-42
• 4.3.3 不等式約束42
• 4.4 考慮光伏預(yù)測誤差的光水聯(lián)合調(diào)度模型及求解42-44
• 4.4.1 日前調(diào)度模型42-43
• 4.4.2 日間調(diào)度模型43-44
• 4.4.3 改進(jìn)最優(yōu)粒子群優(yōu)化算法44
• 4.5 算例分析44-50
• 4.6 本章小結(jié)50-51
• 第5章 光伏電站無功控制策略51-63
• 5.1 光伏逆變器無功輸出極限51-55
• 5.1.1 傳輸線路阻抗的限制51-52
• 5.1.2 逆變器視在功率限制52
• 5.1.3 逆變器最大輸出電流限制52-53
• 5.1.4 逆變器輸出無功極限分析53-55
• 5.2 光伏逆變器無功控制策略55-58
• 5.2.1 基本思路55-56
• 5.2.2 電容器組的投切策略56
• 5.2.3 光伏逆變器及其他連續(xù)調(diào)節(jié)的無功補償設(shè)備的出力策略56-58
• 5.3 算例分析58-62
• 5.3.1 算例模型58-59
• 5.3.2 仿真結(jié)果及分析59-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第6章 結(jié)論與展望63-65
• 6.1 結(jié)論63
• 6.2 展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀碩士期間參加的科研工作68-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 吳理博;趙爭鳴;劉建政;王健;袁立強;;具有無功補償功能的單級式三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)[J];電工技術(shù)學(xué)報;2006年01期

2 汪海瑛;白曉民;;并網(wǎng)光伏的短期運行備用評估[J];電力系統(tǒng)自動化;2013年05期

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本文編號：815077