分布式光伏及储能系统在微电网中的应用研究

发布时间：2017-08-14 05:01

  本文关键词：分布式光伏及储能系统在微电网中的应用研究

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【摘要】：光伏以其无污染、可再生的特性,在满足人类社会生存和人民生活需求的众多能源中扮演越来越重要的角色。但光伏能源本身具有随机性和波动性,如不加以限制,光伏发电可能会对电网的安全稳定运行造成威胁。为使光伏发电更好地服务社会,本文对光伏发电接入后对电网运行的影响开展研究,并探讨改善影响的措施。本文基于宁波杭州湾新区的电网结构,采取“建模—仿真”的研究方法。首先对光伏发电系统的电池特性进行简化,建立适应于研究光伏发电系统接入对电网稳态运行的光伏电源模型；再选取Benchmark典型中压配网系统和低压微电网为算例,研究光伏发电系统接入对电网电能质量的影响。另一方面,建立储能系统一般模型,用于分析大规模储能装置对微电网动态与暂态运行的改善作用。本文研究了典型天气条件下,光伏发电系统的出力变化情况。不同天气模式下光伏出力的波动性导致低压微电网节点电压的不同动态变化,接入容量越大,离光伏接入点越近,影响越明显；重点研究了储能装置容量的选取问题,提出了一种概率性最优的容量确定方法,求出微电网储能系统的最大充放电功率和最优储能容量,实现电网经济效益最优和可再生能源利用率最大。本文成果可应用于电网调度中合理安排计划和电网建设中储能装置的容量设计,但由于本文研究基于一个特定系统,研究结论也是基于特定系统,要得到具有普遍性的,规范性的结论,仍需要对多个系统进行仿真实验分析,归纳总结。
【关键词】：分布式光伏 微电网 电能质量 储能装置
【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】：TM615;TK02
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题背景和意义9-10
• 1.2 分布式光伏发电简介10-14
• 1.2.1 分布式光伏发电的定义10-11
• 1.2.2 国内外光伏产业发展情况11-14
• 1.3 分布式光伏发电及储能技术的研究现状14-16
• 1.3.1 分布式光伏发电的研究现状和存在问题14-15
• 1.3.2 储能技术的研究现状15-16
• 1.4 本文研究内容16-17
• 第2章 杭州湾分布式光伏的发展及接入方式17-23
• 2.1 宁波杭州湾新区光照情况17
• 2.2 宁波杭州湾新区用电负荷情况17
• 2.3 宁波杭州湾新区光伏产业情况17-18
• 2.4 杭州湾地区分布式光伏电源接入配电网的方式18-22
• 2.4.1 10kV高压接入全部上网模式18-19
• 2.4.2 10kV高压接入自发自用余量上网模式19-21
• 2.4.3 380/220V低压接入自发自用余量上网模式21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 光伏发电系统建模及其对微网电能质量影响23-33
• 3.1 基于PSASP仿真平台的光伏发电系统建模23-24
• 3.2 含光伏发电系统的微电网算例24-26
• 3.2.1 光伏电源的典型日出力曲线25-26
• 3.2.2 典型日负荷曲线26
• 3.3 微电网动态潮流分析26-29
• 3.3.1 不同天气模式下微电网节点电压波动26-27
• 3.3.2 不同光伏安装容量下微电网节点电压波动27-29
• 3.4 改善低压微电网电压波动的措施研究29-31
• 3.4.1 风光互补合理安排29-30
• 3.4.2 微型燃气轮机和储能系统联合调度30-31
• 3.5 本章小结31-33
• 第4章 储能系统建模研究33-45
• 4.1 引言33
• 4.2 储能系统的简介33-35
• 4.2.1 储能系统分类33-34
• 4.2.2 储能系统的应用34-35
• 4.2.3 大规模储能技术应用于电网的思路35
• 4.3 储能装置容量的确定方法35-38
• 4.3.1 最大充放电功率的确定36-37
• 4.3.2 最优储能容量的确定37-38
• 4.4 算例分析38-44
• 4.4.1 光伏发电功率39-40
• 4.4.2 风力发电系统发电功率40-44
• 4.5 总结44-45
• 第5章 总结与展望45-47
• 5.1 工作总结45
• 5.2 工作展望45-47
• 参考文献47-50
• 致谢50-51
• 作者简介51

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本文编号：670848