以电能质量优化为目标的分布式光伏接入方案研究

发布时间：2020-04-19 23:09

【摘要】：目前分布式光伏正大规模接入配电网,其在为缓解环境矛盾、供电压力等问题做出贡献同时,也为电能质量带来诸多不利影响。随着分布式光伏在配电网中所占比例进一步增大,势必会加剧其所带来的不利影响,严重时甚至会威胁到电力系统的安全运行。因此针对分布式光伏并网对配电网电能质量带来的影响进行分析、对分布式光伏发电系统的综合评估及接入方案的探究是十分必要的。本文首先介绍了分布式光伏发电系统各部分基本工作原理及技术要点,利用Matlab/Simulink仿真软件分别搭建光伏电池及分布式光伏发电系统并网模型。并简要介绍了当前我国分布式光伏的主要应用场景及其场景特点。然后针对由分布式光伏并网所引起配电网电能质量波动对我国颁布相关标准做了梳理,对其测量方式及限值规定做出简要介绍。接着针对电压偏差、电压波动、谐波等分布式光伏并网主要影响的电能质量关键指标做出理论分析,利用前述仿真模型进行仿真分析以验证理论推导,并综合研究结果阐述了光伏并网对各项电能质量指标所带来影响。利用数据包络分析法建立了一种电能质量评估新方法。通过与其他已得到验证的传统电能质量综合评估方法做对比,验证了数据包络分析法在电能质量评估领域的可行性。最终构建了一种将分布式光伏的自身参数、储能配置及电能质量优化装置作为输入量,将电能质量相关评价指标作为输出量的综合评估方法。这种方法对输入输出量有极大包容性,可综合考量分布式光伏并网发电系统而非一味的追求对电能质量分级评估,对分布式光伏接入配电网具有实际指导意义。且利用该方法能最大程度避免主观因素影响,可科学、客观地对分布式光伏接入方案进行综合评估。最后利用两种不同模型分别对多个实际光伏并网项目进行综合评估,遴选出最优并网方案,并结合评估结果及影响分析给出分布式光伏规划建议。
【图文】：

图 4.2 分布式光伏发电系统仿真图Fig.4.2 Distributed photovoltaic generation system simulation chart(1) 光伏阵列仿真根据文献[62]搭建适合工程应用的仿真模型，该模型仅需要开路电压OCU 、最大功率点电压mU 、短路电流SCI 、最大功率点电流mI 4 个参数。其输出伏安特性可表示为：SC 12 OC1 exp( ) 1UI I CC U (4.在Matlab/Simulink软件中搭建仿真模型。参数设置参考型号为CRM250156P-60(T的光伏电池，其中：mP 250W、SCI 8.65A、mI 8.06A、OCU 37.8V、mU 31.0V，仿真图见图 2.3。(2) MPPT本文采用基于滞环比较的变步长扰动观测法，该方法利用恒定电压法(ConstaVoltageTracking,CVT) 快速启动，通过滞环比较法判断跟踪方向，通过功率预测法决定跟踪步长。该方法可有效改善了跟踪精度与跟踪速度之间的矛盾，也避免了在最大功率

及并网逆变器的制造工艺相关，而系统阻抗的等效值则受变电站的短路容量及并网点位置影响。由以上分析可得如下结论：(1) 同等并网容量时，分布式光伏并入点之前谐波电流逐渐增大；(2) 同等并网容量时，并网点越靠近配电网末端，，该线路受谐波问题影响而畸变问题越大。(3) 选择同一并网点时，光伏并网容量越大，线路受谐波问题影响而造成的题越大。2 仿真分析本小结通过前述模型对分布式光伏并入配电网所带来谐波问题进行仿真分析节理论分析，可知影响谐波的主要因素为并网位置、并网容量及用户负荷大于实际工程中用户负荷多不可控，故仅对并网容量及并网位置进行仿真分析点 1 设置为高于额定电压 5%。使用 Matlab/Simulink 内嵌的 FFT 仿真工具下图展示仿真结果示例。
【学位授予单位】：沈阳工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM711;TM615

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本文编号：2633841