微网在丽水新农村电网建设中的发展研究

发布时间：2017-03-16 16:09

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【摘要】：随着中国的经济社会发展,电力亟待在一段较长的时间内迅速发展到更为合理的规模和更为完善的结构。我国是一个农业大国,农村区域远离发电厂、变电站等电源点,造成输电负担加重。中国已经提出了若干升级农村电网的项目,但仍存在经济、技术方面的诸多问题,迫切需要寻找新的解决方案。中国农村小水电、低速风能和太阳能资源分布广阔,资源非常丰富。农村微网系统能够充分促进农村的分布式能源接入,优化新农村的能源结构,解决农村用电短缺的问题,并助力农村经济发展,开发和延伸系统内分布式能源和可再生能源的高规模介入,具有深远意义。近年来,浙江省在政策上频频利好分布式能源,并相继建成投产了一大批风电、光伏发电和生物质能利用等分布式能源项目。由于相关产业基础薄弱等原因,丽水电网分布式能源发展落后于省内其他地区。丽水当地水资源丰富,且水电开发率已经超过80%,生物质能、风能和太阳能等资源都具备开发潜力。因此,为逐步解决丽水新农村存在的电力供需矛盾,需积极开发风能、太阳能等其他分布式能源,而微网是分布式能源充分利用的最有效的形式。本文总结了分布式发电和微网发展现状,分析了丽水发展微网的必要性。其次,结合丽水电网发展规划,具体分析了丽水分布式能源的发展情况和重点排布及相关工程,为之后研究以丽水缙云县为例的农村分布式能源和微网工程实践提供依据和奠定基础。再者,从缙云县分布式能源分析、电力系统供需、项目开发条件、社会效益展望和当地政府经济发展规划考虑,在缙云县宜建设以光伏+储能为主的微网,并对光伏系统及储能系统进行设计及仿真建模。对光伏阵列和光伏组件进行选型,对储能电池进行比较选择。对磷酸铁锂储能电池的放电仿真,并进行了参数选择。提出分布式电源接入控制系统装置采用小干扰观测法进行最大功率跟踪,并进行了反馈改进,结果显示跟踪效果良好。最后对缙云县光伏微网,进行微网运行控制分析和能量管理系统分析,主要包括微网控制策略、并网与孤岛及其转换控制、运行控制关键装置、微网主控系统、中央监控平台及通信的分析,并且着重论述了并网与孤岛转换的恒功率控制和恒压恒频控制等微网控制,也对微网主控系统和微网的中央监控平台的通讯接口进行了设计。
【关键词】：分布式能源 丽水新农村微网 光伏与储能系统仿真 微网运行控制 能量管理系统
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F426.61;TM727
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 研究背景10
• 1.2 国内外发展现状10-17
• 1.2.1 分布式发电发展现状10-16
• 1.2.2 微网发展现状16-17
• 1.3 丽水发展微网的必要性17-18
• 1.4 本文主要工作18-19
• 第2章 丽水新农村电网及分布式发电分析19-27
• 2.1 丽水电网发展现状19-21
• 2.2 丽水缙云县电力需求现状21-23
• 2.3 丽水农村分布式发电发展现状23-26
• 2.3.1 丽水光伏23-24
• 2.3.2 丽水小水电24-26
• 2.3.3 丽水风场26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 丽水微网工程实践—以缙云县为例27-40
• 3.1 缙云县分布式能源分析27-29
• 3.2 缙云县微网结构29
• 3.3 光伏系统设计29-31
• 3.3.1 光伏组件选型29-30
• 3.3.2 光伏阵列布置30-31
• 3.4 光伏发电系统仿真建模31-33
• 3.5 储能系统设计33-34
• 3.5.1 储能电池类型33
• 3.5.2 储能电池和逆变器配置原则33-34
• 3.6 储能系统仿真建模34-38
• 3.6.1 储能系统模型34-35
• 3.6.2 储能电池仿真建模35-38
• 3.7 分布式电源接入控制系统装置38-39
• 3.8 本章小结39-40
• 第4章 缙云县微网运行控制与能量管理40-49
• 4.1 微网控制策略40
• 4.2 微网控制系统40-43
• 4.2.1 并网运行控制41-42
• 4.2.2 孤网运行控制42
• 4.2.3 并网转孤岛控制42-43
• 4.3 微网运行控制关键装置43-44
• 4.4 能量管理系统44-48
• 4.4.1 微网主控系统44-46
• 4.4.2 微网中央监控平台46
• 4.4.3 微网通信46-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第5章 总结与展望49-51
• 参考文献51-53
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果53-54
• 致谢54-55
• 作者简介55

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本文编号：252017