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光伏发电并网关键技术及其对电网的影响研究

作 者: 余涛
导 师: 范春菊
学 校: 上海交通大学
专 业: 电气工程
关键词: 光伏系统 并网 最大功率点跟踪 孤岛检测 调峰 谐波
分类号: TM615
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 621次
引 用: 1次
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
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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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 各种发电 > 太阳能发电
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