分布式光伏并网中电能质量的监测及改善研究

【摘要】：目前分布式光伏并网发电在这个领域不仅能够有效提高同等规模的光伏电站发电量,同时也有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题,资源优势得天独厚,应用前景十分广阔。 本文分析了分布式光伏产业发展的趋势、国内对于分布式光伏发电的政策法规,介绍了光伏发电的基本发电原理和运行特性,根据电力系统对光伏系统在线单元的各个指标及其电能质量的要求,通过计算机技术和现代控制技术设计了光伏并网的简单系统,并分析了分布式光伏发电之后并网的远程监测通信方式。在Matlab/Simulink的平台依次分析并搭建模拟了光伏电池组件、光伏并网逆变器等光伏子系统并模拟了光伏并网整体的过程,最后通过与实际光伏电站的标准实测数据进行了对比分析,证明了该模型的稳定有效性。 研究了提高电能质量从而降低光伏发电并网对电网影响的方法,在搭建的光伏并网仿真模型系统的基础上单独设计了LCL滤波器,在matlab中进行了模拟滤波,检测了滤波前及滤波后的谐波质量及输出的电流电压波形,最后在LCL滤波之后,检测出的谐波质量满足了国家电力部门的标准,达到了改善电能质量的预期效果。 最后结合现场工程情况以及目前的计算机技术和网络通信技术,通过电力系统、自动控制、现代通信技术多个方面分析对比并优化设计了适合分布式光伏发电的在线远程监测方案,实现了电站的监测网络化、智能化,为光伏发电的推广应用创造有利条件。 【关键词】：光伏并网 simulink 远程监测 电力谐波 LCL滤波器
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义10-11
• 1.2 分布式光伏发电的发展应用及未来趋势11-12
• 1.2.1 国内分布式光伏产业发展及应用11
• 1.2.2 我国分布式光伏发电现阶段存在问题11-12
• 1.3 论文的主要工作12-13
• 第2章 光伏发电特点及应用情况13-20
• 2.1 光伏发电的原理及其特点13-15
• 2.1.1 太阳能电池发电机理13-14
• 2.1.2 光伏发电特性分析14-15
• 2.1.3 光伏发电系统的发电量因素15
• 2.2 光伏发电系统分类及应用范围15-17
• 2.2.1 太阳能光伏发电类型与优缺点分析15-16
• 2.2.2 光伏发电与电网关系类型与优缺点分析16-17
• 2.3 分布式光伏发电典型实例17-18
• 2.3.1 分布式光伏发展趋势17
• 2.3.2 国内分布式光伏发电实例17-18
• 2.4 国内光伏发电相关标准18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第3章 分布式光伏并网系统整体方案设计20-29
• 3.1 分布式光伏发电并网组成部分20-22
• 3.1.1 太阳能光伏电池组件20-21
• 3.1.2 直流汇流装置21
• 3.1.3 分布式光伏并网逆变器21
• 3.1.4 分布式光伏升压系统21-22
• 3.1.5 光伏发电安全自动化系统22
• 3.2 具有远程监测的分布式光伏发电并网方案设计22-25
• 3.2.1 分布式光伏设计方案一22-24
• 3.2.2 分布式光伏设计方案二24-25
• 3.2.3 并网系统的远程监测方式25
• 3.3 光伏发电并网中产生的电力系统问题25-27
• 3.3.1 并网影响的电力系统因素分析25-26
• 3.3.2 光伏并网系统的电能质量要求26-27
• 3.4 光伏发电并网中的远程监测需求27-28
• 3.5 本章小结28-29
• 第4章 光伏并网系统建模仿真29-35
• 4.1 光伏组件模型仿真29-31
• 4.1.1 光伏电池模拟仿真29-31
• 4.1.2 并网光伏系统逆变器模拟仿真31
• 4.2 分布式光伏并网系统仿真31-33
• 4.3 SIMUlink分布式光伏并网仿真系统可靠性分析33-34
• 4.4 本章小结34-35
• 第5章 光伏电能质量的治理方法改进研究35-40
• 5.1 光伏发电并网过程中的谐波污染危害35-36
• 5.1.1 光伏发电并网过程中的谐波产生35-36
• 5.1.2 电力谐波的危害36
• 5.2 光伏谐波污染的电能质量改进措施36-37
• 5.2.1 模拟仿真中的谐波分析36-37
• 5.2.2 光伏模拟仿真谐波改进措施37
• 5.3 LCL组件滤波模拟仿真37-39
• 5.4 模拟滤波仿真FFT ANALYSIS实测评价39
• 5.5 本章小结39-40
• 第6章 分布式光伏发电监测数据传输方案研究40-50
• 6.1 光伏远程监测数据传输手段方案分析40-42
• 6.1.1 光纤通信技术分析40-41
• 6.1.2 无线通信技术分析41
• 6.1.3 电力线载波通信技术分析41-42
• 6.2 分布式光伏监测数据传输方式的选择42-44
• 6.2.1 小型分布式光伏发电系统监控方案整体设计42
• 6.2.2 大型分布式光伏发电并网系统监控方案整体设计42-43
• 6.2.3 基于混合式光伏监测与数据传输的方案选择43-44
• 6.3 光伏发电监测数据传输系统方案的设计44-49
• 6.3.1 分布式光伏发电系统监控总体结构44-46
• 6.3.2 基于自愈环网(光纤)的主干通信线路46-47
• 6.3.3 基于电力线载波通信技术的监测点接入47
• 6.3.4 分布式光伏监测数据的传输过程的整体方案设计47-49
• 6.4 本章小结49-50
• 第7章 结论与展望50-51
• 参考文献51-54
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果54-55
• 致谢55

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