光伏并网发电系统对电网运行的影响及其应对策略研究

【摘要】：能源和环境危机已经成为影响人类持续发展的重要问题,寻找新的清洁能源是解决这一问题的根本方法。光伏发电以其无污染,可再生的特性越来越受关注,光伏发电产业迅速发展。但是光伏发电本身的随机波动性,会对电网的安全稳定运行造成威胁。为了使光伏能更好地服务于人类,服务于电网,本文对光伏发电接入后对电网运行的影响开展研究,并探讨改善影响的措施。 首先,本文对光伏发电系统发电原理,运行方式等相关情况做了简介,总结了光伏并网对电网影响方面的研究现状。根据光伏发电系统的出力变化快慢及其对电网产生的影响,对光伏发电系统的功率波动形式进行分类;同时对光伏发电系统并网的接入形式进行分类,明确研究路线。 其次,对光伏发电系统的电池特性进行简化,建立适应于光伏发电系统接入对电网稳态运行研究的光伏电源模型;选取Benchmark典型中压配网系统和低压微网为计算算例,对典型天气条件,不同接入形式的光伏发电系统对其接入系统产生的稳态影响进行研究;结合常规调压方式和新型调压方式,提出了减小影响的措施。 再次,考虑光伏发电系统的实际出力波动情况,建立适用于暂态稳定分析的光伏发电系统输出功率模型,对集中接入式的光伏电站出力波动引起的系统暂态响应进行分析,提出改善系统暂态响应的措施。 另外,建立了能反映不同储能系统充放电速率和储能容量限制的储能系统模型,通过PSASP平台仿真,验证了模型的有效性。对加入储能系统改善由光伏出力波动引起的系统暂态响应进行了仿真研究。 【关键词】：光伏建模 电压质量 储能系统建模 暂态响应 PSASP用户自定义建模
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 选题背景8
• 1.2 光伏发电系统简介8-10
• 1.3 光伏发电系统的研究现状及存在问题10-11
• 1.4 本文主要工作11-13
• 2 光伏发电系统建模及其对微网电压质量影响13-26
• 2.1 基于PSASP 仿真平台的光伏发电系统建模13-17
• 2.2 含光伏发电系统的微网算例17-20
• 2.3 微网动态潮流分析20-22
• 2.4 改善低压微网电压波动的措施研究22-24
• 2.5 本章小结24-26
• 3 光伏电站集中接入对电压质量影响26-33
• 3.1 算例系统26-28
• 3.2 光伏电源并网点电压的波动分析28-29
• 3.3 满足电压要求的光伏电站最大安装容量研究29-31
• 3.4 本章小结31-33
• 4 光伏电站并网的系统频率响应研究33-38
• 4.1 光伏出力骤降时系统的暂态响应33-35
• 4.2 光伏短时低出力时系统的暂态响应35-36
• 4.3 改善措施36-37
• 4.4 本章小结37-38
• 5 储能系统建模研究38-52
• 5.1 储能系统简介38-40
• 5.2 储能系统的建模40-46
• 5.3 影响储能对系统频率响应改善效果的因素46-50
• 5.4 对系统暂态运行的改善情况分析50-51
• 5.5 本章小结51-52
• 6 结论及展望52-54
• 6.1 工作总结52-53
• 6.2 工作展望53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-59
• 附录1 攻读硕士学位期间已发表或录用论文59-60
• 附录2 攻读硕士学位期间参与的项目60-61
• 附录3 算例网架参数61-63

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