适应光伏接入配电网的无功电压协调控制研究

【摘要】：随着分布式光伏接入配电网,光伏发电的发展给电力系统带来许多新的问题,其中无功电压问题就是最重要的问题之一。光伏的不确定性出力导致电网电压的波动、电网故障情况下光伏如何不脱网运行并为电网提供无功支撑,同一区域内多光伏系统接入配电网无功电压协调控制等问题都是光伏并网之后不可避免必将面临的问题。本文通过综述国内外光伏在无功电压调控领域的研究现状,由此提出了通过DSTATCOM与光伏协调控制实现柔性并网。通过对光伏系统进行建模,并模拟光照变化的情况下,通过仿真研究光伏的不同出力对电网电压的影响。接着对DSTATCOM进行建模,验证了DSTATCOM能够柔性适应电压需求发出感性无功或者容性无功稳定电网电压。接着,提出一种基于DSTATCOM群协调控制的光伏低电压穿越方法。通过根据光伏的输出功率与其端电压的关系调节故障情况下光伏的端电压输出,从而控制光伏的输出功率并稳定直流侧电容的电压,使故障情况下光伏运行于DSTATCOM工况,然后根据装置的最大无功容量整定各个DSTATCOM的调节斜率,建立基于DSTATCOM群协调控制的光伏低电压控制策略。其次,针对同一区域内多光伏系统接入配网的无功电压协调控制问题,提出一种基于斜率调节的DSTATCOM群的协调控制方法,建立计及网架参数条件下,无功电压与分布式电源输出有功电流及斜率调节下DSTATCOM输出无功电流之间的关系,并根据装置的最大无功容量整定各个DSTATCOM的调节斜率,将已整定的斜率以及线路的电抗之和比例增益作为无功电流的负反馈,构成DSTATCOM新的电压参考值,建立基于斜率调节的DSTATCOM群协调控制策略。在此指导思想下,在电网发生故障以及稳态运行下两种情况下,对一个含有光伏和DSTATCOM的并网系统及一个含有双DG和DSTATCOM的配电网分别进行仿真,仿真结果验证了所提的协调控制策略具有良好调控效果及工程应用基础。本文得到国家自然科学基金项目“模型高敏性电网无功电压时空动态特性与多维趋优控制研究”(51377060)的资助。 【关键词】：光伏系统 DSTATCOM 斜率调节 无功电压 协调控制
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM761.12
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 光伏并网的国内外研究现状11-14
• 1.3 DSTATCOM的国内外研究现状14-15
• 1.4 本文主要工作15-17
• 第二章 光伏和DSTATCOM的建模与仿真17-29
• 2.1 光伏系统的建模及控制策略17-23
• 2.1.1 光伏电池的数学模型[1-3]17-19
• 2.1.2 基于Boost变换器多级非隔离型光伏并网逆变器19-20
• 2.1.3 最大功率跟踪（MPPT）20-21
• 2.1.4 光伏并网逆变器的控制策略21-23
• 2.2 光伏系统并网仿真23-26
• 2.3 DSTATCOM的建模与并网仿真26-27
• 2.4 本章小结27-29
• 第三章 基于DSTATCOM群协调控制的光伏低电压穿越控制策略29-42
• 3.1 低电压穿越的基本要求29-30
• 3.2 光伏系统网侧DSTATCOM运行模式30-31
• 3.3 电网故障下光伏系统出力方法研究31
• 3.4 DSTATCOM调差率的引进31-33
• 3.5 DSTATCOM群无功分配方法研究33-36
• 3.5.1 双DSTATCOM混合无功补偿系统的线性运行范围34-35
• 3.5.2 DSTATCOM斜率的整定35-36
• 3.6 算例分析36-40
• 3.7 本章小结40-42
• 第四章 含多光伏系统配电网的无功电压协调控制42-52
• 4.1 含PV及DSTATCOM的线路潮流分析42-44
• 4.2 含多光伏系统配网的无功电压协调控制策略44-47
• 4.2.1 多个分散DSTATCOM的改进斜率的引进44-45
• 4.2.2 含PV配网的多DSTATCOM混合无功补偿系统的协调运行分析45-46
• 4.2.3 含PV配网的多DSTATCOM斜率的整定46-47
• 4.3 基于改进斜率调节的DSTATCOM群控制47-48
• 4.4 算例仿真48-51
• 4.5 本章小结51-52
• 总结与展望52-54
• 参考文献54-57
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果57-59
• 致谢59-60
• 附件60

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

大容量光伏发电关键技术与并网影响综述    雷一;赵争鸣;

不同性质负载下无差拍控制PWM逆变器的研究    陈建章，严仰光

永磁直驱风电系统低电压运行特性的分析    胡书举;李建林;许洪华;

大功率光伏逆变器的低电压穿越控制    周京华;刘劲东;陈亚爱;李津;

光伏逆变器低电压穿越控制策略的研究    党克;胡金;严干贵;

STATCOM与发电机励磁非线性控制器设计    顾丽鸿;王杰;

MW级光伏电站建模及其并网对配电网的影响分析    战杰;董存;张彦;马梦朝;赵义术;

配电系统StatCom的动态性能及其控制策略研究    程汉湘

含STATCOM的动态电压稳定分析研究    陈闽江

多SVC斜率优化和双TCR型TCSC稳态阻抗特性仿真研究    郝鑫杰

鞍山柔性输配电及冶金自动化装备产业基地发展研究    王晨宇;

配电网动态无功补偿技术及其控制策略    荣芳;

静止同步补偿器新型控制方法的研究    毕治军;

柔性交流输电系统技术在现代配电网的应用展望    唐爱红;

低压电网中无功补偿技术的研究    李家坤;

有源电力滤波器技术的探讨    李家坤;李生明;

模糊PID控制在SVC中的应用分析    杨翊君;刘建华;吴义方;

电网不对称时直驱风电机组双电流环控制策略    孙素娟;赵紫龙;陈玮;

直驱式永磁同步风力发电系统的并网控制    蔺红;晁勤;荆剑;

一种单相DSTATCOM的双目标控制系统    张军利;董晓飞;李超;韩鹏博;

三相线电流平衡化补偿方法    姜放;王志强;李国锋;

基于TCT的新型可控串联补偿研究    康明才;欧习洋;

一种新型晶闸管控制移相器机电模型研究    彭涛;韩民晓;丁辉;刘新;汪忠;侯俊贤;

直驱永磁同步风电系统低电压穿越的研究    杨晓萍;段先锋;冯帆;

直驱永磁风力发电机的双PWM变流器控制    李砚民;

基于斩控均压的级联STATCOM直流侧电压均衡控制策略    熊连松;祝明华;谢亦丰;卓放;王新庆;张军兆;张强;古金茂;

风电机组低电压穿越能力对风火打捆直流外送系统的影响    周玲;宋晓芳;常康;李吉晨;

基于模糊双环解耦控制的直驱风电并网及低电压穿越    杨国良;崔杰;陈朋朋;

可调串联电容补偿及其在电气化铁路中的应用    邓云川;

基于全控型变流器件的发电机组次同步振荡抑制方法    张银山;李旷;左强;郭自勇;焦东亮;付国良;丁雅丽;安万洙;李海生;王飞义;

静止同步串联补偿器的数学模型及控制策略研究    张爱国

永磁同步直驱型全功率风机变流器及其控制    汪令祥

分布式并网发电系统低电压穿越问题的若干关键技术研究    蔚兰

基于复杂网络理论的电网结构复杂性和脆弱性研究    王凯

基于级联多电平逆变器的STATCOM及其控制策略研究    许湘莲

无功优化新模型和算法研究及其在电压稳定风险评估中的应用    余娟

直驱型风力发电系统全功率并网变流技术的研究    陈瑶

提高特高压电网输电能力研究    张宁

基于电压源换流器的高压直流输电系统控制策略研究    周国梁

基于相分量法的电力系统故障计算方法研究    王安宁

基于混合补偿的高效模糊无功补偿控制器的研究    涂远松

基于模糊PI控制器的STATCOM研究    林媛媛

风电机组变桨距实验平台数字物理混合设计及仿真    杨先有

基于VSC的FACTS装置STATCOM、SSSC、UPFC的建模和应用研究    王皓怀

灵活交流输电设备建模与仿真若干问题的研究    黄柳强

并联型有源电力滤波器研究    田鑫

TCR-TSF型滤波补偿装置的研究    孙晓武

SVC响应时间及其对电压稳定性影响分析    张超

计及感应电动机负荷的光伏并网系统的小干扰稳定性分析    田华

直驱式风力发电机的建模与并网仿真分析    董桐宇

同步信号及电路参数对可控串补(TCSC)动态特性的影响    胡国文,张东霞,郑文斌,王仲鸿

可控串补等值阻抗的计算方法研究    韩彦华,李琥,施围

具有无功补偿功能的单级式三相光伏并网系统    吴理博;赵争鸣;刘建政;王健;袁立强;

两级式三相光伏并网发电系统无功补偿特性    张浙波;刘建政;梅红明;

中原油田油区配电系统无功补偿研究与应用    尚德彬,王高明,毛伟

几种Boost电路的功率损耗分析与实验研究    贺冬梅;蔡丽娟;陈灵敏;

单相光伏并网发电系统控制方法的研究    杨苹;曾晓生;

TCSC对抑制次同步谐振的机理分析    吕世荣,刘晓鹏,郭强,夏道止

±10kvar静止同步补偿器的动模实验研究    栗春,姜齐荣,马晓军,修林成

用于TCSC阻抗控制的变参数PID方法    曹路,李海峰,陈珩,戴先中,何丹,张腾

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

可控串联补偿装置的控制策略研究    闫冬

光伏发电并网与并联关键技术研究    余蜜

含FACTS的电力系统微分－代数模型非线性控制策略研究    郝晋

面向工程的可控串补装置（TCSC）阻抗控制的研究与开发实现    李甲飞

可控串联补偿（TCSC）阻抗控制策略研究    陈达

平阳电网的无功优化    王大鋆,陈海宏

基于分级分区的地区电网无功电压闭环控制系统    胡金双,吴文传,张伯明,孙宏斌,李民,高雪生,陈伯胜

某县级电网区域无功电压自动控制系统设计    尹琦;

2005年肇庆地区电网高峰时期无功电压的分析    李文杰;

武汉电网无功电压运行现状分析    胡志祥;何朝晖;吴方林;孙玉良;任广林;

无功电压监控系统    张峰平;

地区电网无功电压分布式控制策略    赵彩虹;丁晓群;马春生;吴薛红;

提高农网无功水平与电压合格率的措施探讨    郑高峰;张如明;焦长旺;

浅议电网无功电压的管理与优化措施    林品凤;

发电机组无功电压自动调控系统的研究及推广应用    潘丽珠;殷骏;程琦;谢芝东;

广西电网无功电压情况研究    张海;

无功电压监控系统在合肥局的应用    胡泊;

无功电压监控系统的基本功能及其改造    张峰平;

电厂侧无功电压自动控制装置安装与调试    倪洲;陈沫;

长春次输电网无功电压集中闭环优化控制系统    韩驰;张喜林;张继国;

怒江电网无功电压现状分析及对策    阮彦斌;刘洪涛;

发电厂无功电压自动控制(AVC)系统建设    刘斌;

无功电压自动控制(AVC)系统建设    刘斌;王美芳;

菏泽电网无功分析报告    张永杰;刘伟生;侯广松;聂萌;胡同普;

基于典型运行方式的成都电网电压无功最优控制    何东;汪康康;段登伟;韩亮;杨坤;孟钧;

福建三明电网实现无功电压闭环运行    林志福 张玉生

海宁局无功电压自动控制系统闭环运行    通讯员 姚芳

优化无功管理 实现电网安全运行    李海峰

青海电网实现省地协调无功电压自动控制    记者 贾明　通讯员 马旭升

电力市场环境下的无功问题研究    徐楠

电力市场环境下无功定价及无功优化模型研究    崔勇

基于耗散功率分量的无功服务定价    文明

有功、无功预测及优化理论研究    潘志远

电力市场环境下实时优化调度的研究    周劼英

多级电网无功电压调控失配的机理及其博弈    林建熙

基于灵敏度分析的电力系统无功电压调控策略研究    宋永超

发电机有效无功储备的定义和评估    宫一玉

金华电业局无功电压分布式二级控制系统的建设与实施    黄健

基于区域平衡的电力系统无功/电压管理    陈静

基于分级协调的地区电网无功电压闭环控制系统    胡金双

输电系统短期无功规律分析与研究    韩力

杭州地区电压无功分级控制系统研究    张黎

电力系统无功电压分域与控制方法的研究    李昌超

大电网无功电压配合调控的方法与策略研究    张豪