提高电网接纳分布式光伏发电能力的研究

【摘要】：当今,随着化石能源的日益枯竭,太阳能作为可再生能源得到了长足的发展,以分布式电源方式接入配电网的光伏发电系统是一种有效利用太阳能的重要途径,分布式光伏并网发电系统正在我国迎来快速发展。本文从光伏渗透率的角度分析了分布式光伏发电系统大量并网所产生的净负荷影响,研究了限制电力系统对分布式光伏发电系统接纳能力的因素,对各种提高光伏渗透率极限的措施进行了评估,提出采用负荷转移和储能技术两种方式提高电网的光伏接纳能力。在负荷转移机制方面,研究采用基于实时电价与用户响应的负荷转移机制。从光伏系统出力特性出发,提出了计及光伏出力的实时电价机制;从需求响应出发,建立了用户响应模型;通过综合分析实时电价与用户响应之间的相互关系建立了负荷转移机制模型。利用负荷转移机制鼓励用户传统负荷对本地光伏能源产生响应,将可转移负荷向有光伏出力时段转移,提高电力系统在有光伏出力时段的净负荷值。算例表明该方法能够在有光伏出力时段增加电网的净负荷值,削弱分布式光伏系统出力给电网净负荷带来的不利影响,提高电网接纳分布式光伏系统的能力。在储能机制方面,研究采用基于电动汽车有序充放电模式的储能机制。通过分析大量家用车辆的行驶特性建立了家用汽车停驶概率模型与家用汽车到家时刻SOC概率模型。以平抑电力系统净负荷曲线波动为目标建立了电动汽车有序充放电模型,力求将基于随机行驶行为的电动汽车的可用充放电容量作为快速响应负荷参与到平抑分布式光伏发电系统出力快速波动的过程中。算例表明该方法能够提升电力系统净负荷稳定性,提高电网接纳分布式光伏系统的能力。 【关键词】：分布式光伏发电系统 光伏渗透率 实时电价 电动汽车 电动汽车与电网互动技术
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 光伏并网发电对电网影响研究现状11-14
• 1.2.2 分布式光伏发电系统对电网产生影响的原因14
• 1.2.3 电网接纳分布式光伏发电能力研究现状14-16
• 1.3 本文主要研究内容16-17
• 第2章 分布式光伏发电系统对电网净负荷影响分析17-28
• 2.1 分布式光伏发电系统特点17-20
• 2.1.1 分布式光伏发电系统典型结构17-18
• 2.1.2 分布式光伏系统并网对净负荷的影响18-20
• 2.2 电网对分布式光伏发电系统接纳能力分析20-23
• 2.2.1 光伏容量渗透率极限20-21
• 2.2.2 光伏能量利用21-23
• 2.3 改善电网对分布式光伏发电系统接纳能力措施的分析23-27
• 2.3.1 降低最小允许负荷23-24
• 2.3.2 负荷转移24-26
• 2.3.3 储能技术26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 基于实时电价与用户响应的负荷转移机制28-48
• 3.1 电力系统净负荷28-32
• 3.1.1 光伏系统出力简化模型28-30
• 3.1.2 负荷分类模型30-32
• 3.2 计及光伏系统出力的实时电价模型32-35
• 3.3 用户响应模型35-38
• 3.3.1 电价弹性35-36
• 3.3.2 基于泊松分布的随机抽样36-38
• 3.4 基于实时电价与用户响应的负荷转移模型38-39
• 3.5 算例分析39-47
• 3.5.1 负荷转移模型有效性检验39-43
• 3.5.2 负荷转移机制效果评价43-46
• 3.5.3 负荷转移机制局限性分析46-47
• 3.6 本章小结47-48
• 第4章 基于电动汽车有序充放电模式的储能机制48-69
• 4.1 家用汽车行驶特性模型48-53
• 4.1.1 离家时间与到家时间分布48-51
• 4.1.2 到家时刻SOC分布51-53
• 4.1.3 电动汽车行驶特性分析53
• 4.2 无序充电模式分析53-56
• 4.3 有序充放电模式分析56-61
• 4.3.1 有序充放电策略分析56-57
• 4.3.2 有序充放电目标分析57
• 4.3.3 有序充放电流程设计57-61
• 4.4 算例分析61-68
• 4.4.1 有序充放电模型有效性检验61-62
• 4.4.2 有序充放电机制效果评价62-64
• 4.4.3 有序充放电机制局限性分析64-68
• 4.5 本章小结68-69
• 结论69-71
• 参考文献71-77
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果77-78
• 致谢78-79
• 作者简介79

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