大连地区10kV光伏发电站并网及关键问题研究

发布时间：2020-04-30 08:34

【摘要】：人类的发展离不开能源,而传统的石化能源终将枯竭,开发和利用可再生能源是未来社会可持续发展的保证。太阳能取之不尽用之不竭,并且获取容易,是最理想的可再生能源。目前对光伏并网系统的研究与设计,更多的是专注并网控制器的设计,并没有针对专门的光伏发电站等级的系统进行并网研究,因此在实际的光伏并网发电站的建设方面,仍然存在一定的空白。本文主要研究10kV光伏发电站并网系统建设,该系统的建设以大连鼎帝10kV光伏发电站为背景,分别研究了10kV光伏发电站的电气部分设计和并网控制系统的设计。论文研究主要分为三部分内容,首先是10kV光伏发电站的电气系统设计,它是光伏电站输配电的电气基础,要针对10kV光伏电站的等级要求以及具体的配电网环境进行设计。本文重点分析了针对大连鼎帝10kV光伏发电站的电气部分一、二次设计,讨论了短路电流量的计算,并针对计算结果选择相应的设备。其次研究了光伏并网控制系统的设计,它是完成光伏电站并网控制的核心。在分析10kV光伏发并网控制系统的需求的基础上完成了该系统的总体设计。根据并网控制的需求,确定TMS320F28335处理器作为控制核心。在并网控制器总体设计的基础上,分析了10kV并网控制单元的硬件电路的详细设计。讨论了并网控制系统的总体功能框图和光伏并网控制系统的电压变换单元结构框图。并在此基础上研究了模拟信号采集处理部分的电路、全桥逆变单元电路、无线数据传输电路和时间同步电路的设计,给出了对应的电路原理图设计。第三部分内容为光伏并网控制系统的仿真和具体性能测试。控制电路是完成控制的电路基础,系统的软件设计和算法仿真是完成并网控制的灵魂。研究中用MATLAB工具进行最大功率跟踪点进行仿真设计,确定了最大功率点跟踪控制方法与参数。讨论了光伏并网控制流程,讨论了基于PID算法的逆变器闭环控制流程。在软硬件设计完成后,对系统进行测试,通过测试验证系统各个单元功能实现,性能稳定。通过模式试运行,发现该光伏发电站运行效果良好,很好的满足使用要求。该发电站的建成将作为大连地区10kV光伏变电站的示范工程,为其他类似等级电站的建设提供模板和参考。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM615

【参考文献】

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本文编号：2645585