大型光伏电站并网运行控制技术研究

发布时间：2017-08-02 17:36

  本文关键词：大型光伏电站并网运行控制技术研究

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【摘要】：能源危机推动了可再生能源的发展,环境污染、气候变化问题的出现也使得世界各国加快了可再生能源应用的步伐,我国也相续制定发布了一批光伏产业支持政策,推动光伏装机容量实现大规模增长。随着越来越多的光伏发电系统并入电网,给电网安全稳定运行带来的影响日趋加重。为了实现并网光伏发电的合理控制,提高电能质量和供电可靠性,本文在现有的光伏发电站并网规范要求基础上,构建大型光伏电站并网运行控制技术,对维持电网电压稳定、减少电网调度资源配置、进一步降低光伏发电成本具有重大的意义。本文利用DIgSILENT/PowerFactory中的DSL (DIgSILENT Simulation Language)建立大型光伏发电系统的仿真模型,对其开展有功功率和无功功率控制策略研究。论文主要工作如下：首先,对光伏发电的原理、并网光伏发电系统的分类和研究现状、给电网带来的影响、规范要求等开展详尽整理与分析,为进行大型光伏电站的并网运行控制技术研究和实现做好了充分的理论和技术准备；其次,本文通过DSL建立了光伏并网发电系统的仿真模型,分别完成了光伏发电系统在稳态、光照变化、以及电网故障等不同外界扰动情况下的动态响应特性的仿真验证；然后,通过在多类型风光储混合新能源电站运用间接组合建模的方法,在DIgSILENT仿真平台中搭建等值仿真模块,总结提出并验证相应的协调控制策略；最后,进一步分析了并网光伏发电系统孤岛效应发生的必要条件和典型孤岛场景,提出了光伏电站防孤岛保护装置实现建议。本文研究的大型光伏电站并网运行控制技术对于推动光伏电站发展,提高并网运行经济性、安全性具有重要的意义,符合当前环保背景下新能源推广和管理工作的实际需要,具有较高的可行性和实用性。
【关键词】：光伏电站 功率特性 协调控制 孤岛
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪言9-18
• 1.1 课题研究背景和意义9-15
• 1.1.1 太阳能光伏发电的发展现状9-10
• 1.1.2 江苏省太阳能光伏发电现状10-12
• 1.1.3 太阳能光伏并网发电的研究现状12-15
• 1.2 光伏并网发电对电网系统的影响分析15-17
• 1.3 本文主要研究内容17-18
• 第二章 大型光伏电站发电的有功和无功动态运行特性18-36
• 2.1 有功控制模式18-20
• 2.1.1 斜率模式18-19
• 2.1.2 限值模式19
• 2.1.3 差值模式19-20
• 2.1.4 调整模式20
• 2.2 不同条件下大型光伏电站的无功能力输出研究20-22
• 2.3 光伏电站电压的无功优化控制策略22-27
• 2.3.1 光伏电站内无功电源特性22-25
• 2.3.2 光伏电站内无功功率控制和分配25-27
• 2.4 光伏并网发电稳态运行特性27-31
• 2.4.1 系统正常运行响应特性27-28
• 2.4.2 光照快速变化时的动态响应特性28-31
• 2.5 电网故障扰动时光伏电站并网动态响应特性31-35
• 2.5.1 系统并网点发生单相接地短路故障仿真31-32
• 2.5.2 系统并网点发生两相短路故障仿真32-34
• 2.5.3 系统并网点发生三相短路故障仿真34-35
• 2.6 本章小结35-36
• 第三章 大型光伏电站与风储协调控制策略36-54
• 3.1 风光储混合发电站模型的建立36-40
• 3.1.1 风光储组件的出力特性分析36-38
• 3.1.2 基于动态分群的风电场等值模型建立38-40
• 3.2 风光储混合电站多时间尺度协调控制策略40
• 3.3 算例分析40-52
• 3.3.1 不同模式下的仿真分析43-52
• 3.4 本章小结52-54
• 第四章 光伏电站防孤岛保护研究54-64
• 4.1 孤岛效应的原理54-56
• 4.2 主动频率偏移检测56-57
• 4.3 过/欠频率偏移检测57-58
• 4.4 仿真分析58-63
• 4.4.1 光伏逆变系统并网处于正常状态时的仿真58-59
• 4.4.2 光伏逆变并网系统在故障状态下的仿真59-63
• 4.5 本章小结63-64
• 第五章 结论与展望64-66
• 5.1 结论64
• 5.2 展望64-66
• 参考文献66-69
• 致谢69

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本文编号：610482