光伏发电并网关键技术及其对电网的影响研究

【摘要】：太阳能光伏并网发电是绿色可再生能源利用的主要发展趋势,己成为世界各国研究的重点,必将得到快速的发展。本文以光伏并网发电系统为研究对象,对光伏并网发电系统中的最大功率点跟踪控制、孤岛效应的检测和并网后对电网电能质量的影响等进行了研究。 本文介绍了太阳能的开发和利用,太阳能光伏发电系统的组成,目前国内外太阳能光伏发电技术的应用及其分类。概述了光伏发电系统的组成,太阳能光伏发电系的分类,分析了光伏发电系统不同发展应用阶段各自的优缺点。对光伏发电并网的关键技术进行了研究。分析了最大功率点跟踪原理,比较了几种常用的最大功率点跟踪方法,并对独立光伏发电系统的最大功率进行跟踪,验证了最大功率跟踪技术对输出功率的有效影响。 介绍了孤岛效应的定义,分析了孤岛状态产生的原因,介绍了国际国内通用的孤岛检测标准,对几种常见的孤岛检测方法进行了分析与介绍。最后对基于主动频率及相位偏移的孤岛检测方案进行分析,比较了其检测时间及对并网电流质量的影响。 最后,本文讨论了光伏发电并网后对电网造成的影响,主要从系统调峰和电网电能质量两个方面进行计算和分析。一方面,分析了光伏发电装机容量逐渐增大后对调峰的影响,另一方面,分析了2010年某省电网规划的五座光伏电站接入后对电网电压和谐波的影响。 本文完成了对光伏发电并网的关键技术及其并网后对电网的影响等的分析,为光伏发电的规划和并网提供参考依据。 【关键词】：光伏系统 并网 最大功率点跟踪 孤岛检测 调峰 谐波
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 研究背景和意义9
• 1.2 光伏并网发电并网问题的国内外研究现状9-15
• 1.2.1 光伏并网发电系统简介9-11
• 1.2.2 光伏发电系统并网关键技术的研究现状11-12
• 1.2.3 光伏发电系统并网对电网的影响的研究现状12-15
• 1.3 本文研究内容15-17
• 第2章 太阳能光伏发电系统概述17-22
• 2.1 太阳能光伏发电系统的组成17
• 2.2 太阳能光伏发电系统的分类17-19
• 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
• 2.3 太阳能光伏发电系统的应用19-21
• 2.3.1 独立光伏发电系统19-20
• 2.3.2 屋顶光伏发电系统20
• 2.3.3 大型并网光伏发电系统20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 光伏阵列最大功率点跟踪算法的研究22-30
• 3.1 光伏系统最大功率点跟踪的原理22-23
• 3.2 几种常用最大功率点跟踪技术及比较23-27
• 3.2.1 恒电压跟踪23-24
• 3.2.2 干扰观察法24-25
• 3.2.3 间歇扫描法25
• 3.2.4 增量电导法25-26
• 3.2.5 最优梯度法26
• 3.2.6 模糊逻辑控制26
• 3.2.7 其他MPPT 方法26-27
• 3.3 最大功率点跟踪研究27-29
• 3.3.1 实验装置27
• 3.3.2 实验测量27-28
• 3.3.3 数据分析28-29
• 3.3.4 增益计算29
• 3.4 本章小结29-30
• 第4章 孤岛效应检测方法的研究30-45
• 4.1 孤岛效应概述30-31
• 4.2 孤岛效应分析31-32
• 4.3 孤岛效应检测的标准32-33
• 4.4 孤岛检测技术33-36
• 4.4.1 被动式34-35
• 4.4.2 主动式35
• 4.4.3 其他方法35-36
• 4.5 基于频率和相位偏移的孤岛检测法36-44
• 4.5.1 主动频率偏移法36-37
• 4.5.2 主动相位偏移法37-40
• 4.5.3 仿真分析与比较40-44
• 4.6 本章小结44-45
• 第5章 光伏发电并网对电网调峰的影响45-56
• 5.1 引言45
• 5.2 光伏电站出力对负荷峰谷差的影响45-51
• 5.3 光伏出力波动对电网调峰的影响51-55
• 5.3.1 可用于平衡光伏出力波动的调峰容量分析51-52
• 5.3.2 某省电网调峰能力的分析52-54
• 5.3.3 提高系统调峰能力的建议54-55
• 5.5 小结55-56
• 第6章 光伏电站接入系统对电能质量的影响56-64
• 6.1 电压偏差56
• 6.2 电压波动56-57
• 6.3 谐波57-63
• 6.3.1 谐波电流57-59
• 6.3.2 谐波电压59-63
• 6.4 小结63-64
• 第7章 总结与展望64-66
• 7.1 本文主要工作64
• 7.2 未来工作展望64-66
• 参考文献66-69
• 致谢69-70
• 攻读学位期间发表的学术论文目录70-73
• 附件73

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