并网型太阳能光伏发电系统设计与电网影响研究

【摘要】：当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急,能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时,越来越多的国家开始实行阳光计划,开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力。太阳能是所有可再生能源中最灵巧和实用的技术,它不需要燃料费用,只要有太阳光照的地方均可应用,而且具有无污染、无噪声、发电技术简单、主要部件易维护、零燃料费用及维护费用低等优点。 随着电力紧张、环境污染等问题的日趋严重,与公用电网联网运行的太阳能光伏发电系统已显出越来越强的竞争力。并网太阳能光伏系统可缓解白天电力紧张的局面,提高电网功率因素和降低线路损耗。建设中国的光伏屋顶的大型并网光伏电站,将促进太阳能光伏发电由补充能源向替代能源过渡。展望未来,并网运行的太阳能光伏发电必将发展成为重要的发电方式之一。 本文首先对光伏发电系统的原理做简要的概述,提出光伏发电系统的并网要求,介绍了光伏发电系统各组成部分的设计。然后针对具体的要求,给出内蒙古孪井滩的并网光伏发电系统硬件设计实例。最后建立了利用相量法和受控源法模拟并网光伏电站电能转换及传输系统特性的模型,并研究了并网太阳能光伏系统对电网电能质量与运行可靠性方面的影响分析。 通过本文研究,旨在给出并网光伏发电设计过程,并对并网光伏发电的运行特性和电网影响做出一个评估与分析。 【关键词】：太阳能发电 并网光伏发电系统设计 数学模型 电网影响
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 课题背景及意义7-8
• 1.2 国内外太阳能光伏发电发展现状8-11
• 1.2.1 国内发展现状8-9
• 1.2.2 国外发展现状9-11
• 1.3 可再生能源分布式发电的优势及存在的问题11-12
• 1.3.1 太阳能光伏发电优势及存在的问题11
• 1.3.2 风力发电优势11-12
• 1.4 本文的主要工作12-13
• 第二章 光伏发电系统原理与设计13-24
• 2.1 光伏系统的组成和原理13-14
• 2.1.1 光伏系统的组成13-14
• 2.1.2 光伏发电系统的原理14
• 2.2 主要光伏系统类型简介14-17
• 2.2.1 小型太阳能供电系统14-15
• 2.2.2 大型太阳能供电系统15
• 2.2.3 交流、直流供电系统15-16
• 2.2.4 并网系统16
• 2.2.5 混合供电系统16-17
• 2.3 太阳能光伏发电系统的并网要求分析17
• 2.4 太阳能光伏发电系统设计17-19
• 2.4.1 系统容量的设计17-19
• 2.4.2 太阳能电池方阵前后间距计算19
• 2.5 电网负荷的要求与特性19-20
• 2.5.1 负荷主要特性19
• 2.5.2 不同类型交流负载的不同特性19
• 2.5.3 电感性负载的浪涌电流19-20
• 2.6 太阳能光伏发电系统的设备配置和选型20-24
• 2.6.1 光伏方阵20
• 2.6.2 控制器20
• 2.6.3 光伏并网逆变器20-22
• 2.6.4 系统的接地防雷接地设计22-24
• 第三章 太阳能并网光伏发电系统设计实例24-33
• 3.1 概况24
• 3.2 电站构成及工作原理24-25
• 3.3 并网光伏发电系统设计25-33
• 3.3.1 光伏子系统设计25-26
• 3.3.2 光伏组件设计26
• 3.3.3 光伏方阵接线箱选型26-27
• 3.3.4 光伏方阵设计27-28
• 3.3.5 储能子系统设计28-31
• 3.3.6 并网流程31-33
• 第四章 并网光伏系统建模及其对电网影响33-47
• 4.1 并网光伏电站的建模33-36
• 4.1.1 并网光伏电站的组成33-34
• 4.1.2 光伏并网电站建模34-36
• 4.2 对电网电能质量的影响分析36-40
• 4.2.1 谐波畸变因子36-37
• 4.2.2 电压瞬态与暂降37-38
• 4.2.3 电压闪变38-39
• 4.2.4 对电力系统运行可靠性研究39-40
• 4.3 孤岛效应分析40-47
• 4.3.1 孤岛效应40-41
• 4.3.2 孤岛效应的危害41
• 4.3.3 孤岛检测技术41-47
• 第五章 总结与展望47-49
• 参考文献49-51
• 发表论文和参加科研情况说明51-52
• 致谢52

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