太阳能光伏发电系统接入电力输配网的问题与对策建议

【摘要】：随着世界经济的发展和人口的不断增长，紧迫的能源形势高居世界10大焦点问题之首。在这种形势下，光伏发电作为一种可持续的能源替代方式，近年得到迅速发展，并在世界范围内得到了广泛的应用。由于光伏发电出力的间歇性、周期性和随机性，加上逆变器并网、孤岛效应等因素，影响了电网电能质量、电量计量计费，以及供电可靠性。大容量并网光伏电站和分布式光伏建筑一体化电源的大规模接入，给电网的规划、运行和管理带来了一系列问题。 本文首先简要介绍了光伏发电的发展现状、关键技术及国内外的应用研究概况。其次，系统地阐述了太阳能光伏发电系统接入后对电力输配电网的线路潮流、系统保护、电能质量、调度运行等方面的影响，总结了光伏发电系统接入电力输配电网存在的主要问题和技术方案。进而针对含光伏发电系统的电力输配电网，在电能质量分析、继电保护设计、故障处理、调度运行等方面进行了分析并提出了相应建议。最后，对张家窝镇1.3357MWp太阳能示范工程光伏发电项目进行了实例分析。 【关键词】：分布式发电(DG) 光伏发电(PVG) 并网 电力系统运行 智能配电网
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 目录5-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 太阳能光伏发电系统的发展现状7-8
• 1.2 太阳能光电系统的关键技术8-9
• 1.3 光伏发电系统接入方案概述9-12
• 第二章 国内外光伏发电系统的应用研究概况12-15
• 2.1 概述12
• 2.2 光伏并网发电系统的基本运行特点12-13
• 2.2.1 潮流12-13
• 2.2.2 电压和频率13
• 2.3 含光伏并网发电系统的网络规划13-14
• 2.3.1 光伏电站的建设规划13
• 2.3.2 光伏发电系统的出力预测13-14
• 2.4 含光伏电源的智能配电网规划14-15
• 第三章 光伏并网发电系统对电力输配电网的影响15-24
• 3.1 概述15-16
• 3.2 光伏并网系统对电力输配电网的影响16-17
• 3.2.1 对配网潮流的影响16
• 3.2.2 对电力输配电系统保护的影响16-17
• 3.2.3 对传统旋转机组的影响17
• 3.2.4 对电能质量的影响17
• 3.2.5 对运行调度的影响17
• 3.3 光伏发电系统接入电力输配电网的主要问题17-18
• 3.4 并网光伏发电系统的结构18
• 3.5 光伏发电系统建模18-24
• 3.5.1 光伏阵列模型19-20
• 3.5.2 逆变器准稳态模型20-22
• 3.5.3 最大功率点跟踪控制技术22-24
• 第四章 含光伏发电系统的电力系统运行情况分析与对策建议24-27
• 4.1 电能质量分析24
• 4.2 继电保护设计24
• 4.3 故障处理与可靠性分析24-25
• 4.4 微网动态特性分析25
• 4.5 优化调度与协调运行25-27
• 第五章 张家窝镇 1.3357MWp 太阳能示范工程光伏发电项目27-42
• 5.0 工程概况27
• 5.1 地区电网概况27-28
• 5.2 光伏发电系统简介28-29
• 5.3 接入系统方案及计算分析29-32
• 5.3.1 接入系统电压等级29
• 5.3.2 接入系统方案29-30
• 5.3.3 短路计算30
• 5.3.4 方案分析30-32
• 5.4 电气主接线及运行方式32-33
• 5.5 技术要求33-35
• 5.5.1 低电压穿越的要求33
• 5.5.2 电能质量要求33-34
• 5.5.3 频率异常时的响应特性34
• 5.5.4 过电压及防雷要求34
• 5.5.5 测试要求34-35
• 5.5.6 有功功率要求35
• 5.6 继电保护配置35-36
• 5.6.1 系统现状35
• 5.6.2 系统保护配置35-36
• 5.6.3 保护通道要求36
• 5.7 调度自动化配置36-39
• 5.7.1 调度关系36-37
• 5.7.2 远动信息配置原则37
• 5.7.3 调度自动化设备37
• 5.7.4 调度数据专网37
• 5.7.5 电力系统二次安全防护设备37-38
• 5.7.6 电能质量监测设备38
• 5.7.7 电力市场交易终端38
• 5.7.8 远方电量计量系统38
• 5.7.9 远动及远方电量计量通道要求38
• 5.7.10 通信规约38-39
• 5.7.11 设备表39
• 5.8 系统通信配置39-42
• 5.8.1 系统概述39-40
• 5.8.2 系统通信现状40
• 5.8.3 通信方案40
• 5.8.4 通道组织40
• 5.8.5 设备表40-42
• 第六章 结论及展望42-43
• 附图43-45
• 参考文献45-48
• 致谢48

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