分布式光伏发电系统无功控制策略及算法的研究

【摘要】：分布式光伏发电技术是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。本人的研究工作主要包括： 首先，研究了分布式光伏发电对配电网电压和网损的影响。运用潮流程序计算分布式光伏发电系统接入配电网前后的电压分布，结合分布式光伏发电系统接入位置的变化，比较全面的总结了分布式光伏发电系统对配电网电压的影响规律。通过对理想配电网模型以及实际算例的分析，针对分布式光伏发电系统的容量、接入位置等因素，研究了分布式光伏发电系统对配电网网络损耗的影响规律。 其次，提出了基于遗传算法的接有分布式光伏发电的配电网无功优化算法。构建了包含分布式光伏发电系统的配电网无功优化数序模型，充分考虑了网损最小和节点电压的约束，采用了遗传算法对分布式光伏发电的无功功率给定进行了优化。通过算例仿真结果，说明所设计的优化算法在减少功率损耗和提高电压质量上的有效性和正确性。 最后，建立了分布式光伏发电系统并网逆变器的数序模型，研究了其有功、无功解耦控制方法，可在容量范围内实现无功功率的独立调节，在此方案的基础上进行了仿真和实验分析。 研究表明，分布式光伏发电系统的无功控制方法有利于充分发挥分布式光伏发电的积极作用，减轻分布式光伏发电对配电网的不利影响，使得电力系统更加搞笑、可靠地运行。 【关键词】：分布式光伏发电 遗传算法 无功优化 无功控制 并网逆变器
【学位授予单位】：武汉纺织大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景和意义9-12
• 1.1.1 分布式光伏发电的发展前景9-10
• 1.1.2 国外光伏发电的研究现状及其发展10-11
• 1.1.3 我国光伏发电产业的现状及其发展11-12
• 1.2 分布式发电12-13
• 1.2.1 分布式发电系统的基本概念12-13
• 1.2.2 分布式光伏发电系统的国内外发展现状13
• 1.3 分布式光伏发电对电网的影响13-15
• 1.4 分布式光伏发电系统无功控制策略15-16
• 1.5 本文主要研究的内容16-17
• 2 分布式光伏发电系统对配电网的影响17-35
• 2.1 基于分布式光伏发电系统的配电网的潮流计算18-21
• 2.1.1 配电网潮流的数学模型18
• 2.1.2 潮流计算软件及算法18-21
• 2.2 分布式光伏发电系统对配电网电压的影响21-28
• 2.2.1 理想模型分析21-22
• 2.2.2 分布式光伏发电系统对配电网的影响22-28
• 2.3 分布式光伏发电系统对网损的影响28-34
• 2.3.1 理想模型建立及其分析28-30
• 2.3.2 算例与分析30-34
• 2.4 本章小结34-35
• 3 基于遗传算法的配电网的无功优化35-51
• 3.1 配电网无功控制的基本理论35-37
• 3.1.1 配电网的无功损耗及其特性35-36
• 3.1.2 配电网无功控制的基本原则36-37
• 3.2 分布式光伏发电系统无功优化数学模型的建立37-38
• 3.3 遗传算法的概述38-40
• 3.3.1 遗传算法的特点及应用38-39
• 3.3.2 术语介绍39
• 3.3.3 遗传操作的设计39-40
• 3.3.4 基本遗传算法的流程40
• 3.4 遗传算法的一些具体操作40-47
• 3.4.1 编码40-41
• 3.4.2 群体设定41-42
• 3.4.3 适应度函数42-43
• 3.4.4 选择机制43-44
• 3.4.5 交叉44-46
• 3.4.6 变异46-47
• 3.4.7 终止规则47
• 3.5 基于遗传算法的无功优化的程序流程47-48
• 3.6 算例结果与分析48-50
• 3.7 本章小结50-51
• 4 分布式光伏发电系统并网逆变器的无功控制策略51-59
• 4.1 三相电压型逆变器数学模型的建立51-53
• 4.2 并网逆变器的控制系统设计53-57
• 4.2.1 同步 PI 电流控制53-55
• 4.2.2 电压外环控制系统设计55-56
• 4.2.3 电流内环控制系统设计56-57
• 4.4 仿真与实验分析57-58
• 4.5 本章小结58-59
• 5 总结与展望59-61
• 5.1 总结59
• 5.2 展望59-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-66
• 附录66
• 附录66

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