光伏发电系统对电能质量影响的分析

【摘要】：目前,随着全球能源形势的日益严峻,越来越多的国家对光伏发电的应用前景及其作用逐渐重视起来,因而,将光伏发电的应用推广作为主要研究对象具有重大的现实意义。光伏发电的特性和常规发电方式相比较具有一定的区别。因此,只有全面研究光伏发电系统的特性,才能实现太阳能发电资源的充分利用。本文首先对光伏发电系统的原理、组成结构进行了研究,接下来将不同场合的需要作为太阳能光伏发电系统的划分依据,将其分为三种发电系统：混合型光伏发电系统、并网光伏发电系统、独立光伏发电系统；然后对光伏发电系统应用的各个发展阶段进行了优缺点分析,对太阳能光伏发电技术在我国的应用进行了具体概述,并且提出未来要将并网光伏发电系统作为重点内容进行研究。其次,对光伏发电系统的电能质量情况以及影响因素进行了分析,研究了光伏发电系统的运行特性、组成框架及控制策略,并针对提高电能质量这一问题提出了一些有效的改善措施。为了能够最大程度的实现无功功率补偿、谐波抑制以及有功功率输出这三重功能的复用,改善了光伏发电系统逆变器的控制策略,以此来彻底改善电网的电能质量。将光伏发电系统仿真模型搭建在Matlab/simulink平台上,通过仿真对光伏发电系统电能质量情况进行了研究,并分析了各种改善电能质量的措施是否有效,希望对我国光伏发电系统改善电能质量的研究具有借鉴意义。 【关键词】：光伏发电系统 电能质量 仿真分析
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615
【目录】：

• 中文摘要8-9
• Abstract9-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 研究目的10-11
• 1.3 国内外研究进展11-14
• 1.3.1 国外光伏发电发展现状11
• 1.3.2 国内光伏发电发展现状11-12
• 1.3.3 光伏发电系统电能质量分析研究现状12-14
• 1.4 研究主要内容及方法14-16
• 1.4.1 研究内容14-15
• 1.4.2 研究方法15-16
• 第二章 光伏发电系统及电能质量概述16-25
• 2.1 光伏发电系统的组成和原理16-17
• 2.1.1 光伏系统的组成16-17
• 2.1.2 光伏发电系统的原理17
• 2.2 光伏发电系统的分类17-20
• 2.2.1 独立光伏发电系统17-18
• 2.2.2 并网光伏发电系统18-19
• 2.2.3 混合型光伏发电系统19-20
• 2.3 光伏发电系统的应用20-22
• 2.3.1 独立光伏发电系统20-21
• 2.3.2 屋顶光伏发电系统21
• 2.3.3 大型并网光伏发电系统21-22
• 2.4 电能质量基本概念及标准22-24
• 2.4.1 电能质量的概念22
• 2.4.2 电能质量的标准22-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 光伏发电系统电能质量分析25-52
• 3.1 光伏电池模型及输出特性25-29
• 3.1.1 光伏电池模型25-27
• 3.1.2 光伏电池的输出特性27-29
• 3.2 最大功率点跟踪算法的电能质量分析29-33
• 3.2.1 定电压跟踪法29-30
• 3.2.2 扰动观察法30
• 3.2.3 电导增量法30-31
• 3.2.4 其它因素的影响31-32
• 3.2.5 改进方法32-33
• 3.3 DC-DC变换器的电能质量分析33-35
• 3.4 三相光伏并网逆变器的电能质量分析35-45
• 3.4.1 并网逆变器的结构和数学模型35-37
• 3.4.2 并网逆变器的控制策略37-41
• 3.4.3 并网逆变器的电能质量影响因素41-45
• 3.5 光伏发电系统改善电能质量的措施45-50
• 3.5.1 谐波及无功电流检测的实现45-50
• 3.5.2 逆变器的合成指令电流设计50
• 3.6 本章小结50-52
• 第四章 光伏发电系统的仿真分析52-60
• 4.1 光伏发电系统的仿真分析52-55
• 4.2 光伏发电系统改善电能质量仿真分析55-59
• 4.2.1 光伏发电系统对负荷无功功率的补偿效果55-57
• 4.2.2 光伏发电系统对谐波及无功补偿效果57-59
• 4.3 本章小结59-60
• 第五章 结论与展望60-62
• 参考文献62-65
• 致谢65-66
• 学位论文评阅及答辩情况表66

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