光伏发电并网对配电网电压分布影响的研究

【摘要】：光伏发电的主要发展趋势是光伏发电并网,但是其容量大小不一,就会影响到传统电力系统的稳定性,给电力系统的稳定运行带来诸多不便。传统的配电网供电方式一般是单电源辐射网络,但是当光伏发电并网系统接入配电网以后,原来的配电网就会变成带有分布式电源的配电网络,这将会改变配电网的电压分布。本文主要研究的内容如下:1.概述光伏发电并网系统的组成与分类。以课题研究的背景与意义以及目前的研究现状为基础,阐述了光伏电池的基本原理、特性及光伏发电并网系统的组成与分类。2.建立光伏发电并网系统的仿真模型。通过Matlab软件中的Simulink平台,对光伏阵列、最大功率跟踪控制和DC/AC逆变器进行建模仿真,通过仿真结果验证模型的有效性,并建立了光伏发电并网系统模型,仿真结果验证了光伏发电并网系统模型的可行性。3.改进前推回代潮流计算方法。充分结合光伏发电并网具有的特性,对潮流计算传统的前推回代法进行有效改进,增加对无功功率和有功功率的修正,弥补了传统算法的缺陷,并对改进的前推回代法进行实例测试,验证了改进算法的先进性。4.研究光伏电源接入配电网对电压分布的影响。当光伏电源接入配电网后,通过说明两种不同的配电网稳态电压分布模型,对单个光伏电源和多个光伏电源接入配电网后的情况进行详细分析,并分别从接入位置、接入容量和功率因数这三个方面研究光伏电源接入配电网后对电压分布产生的影响,得出相应的规律。5.研究配电网接入光伏电源后的电压调整策略。分析配电网常用调压方法的特点,提出调整变压器的变比和光伏电源的接入位置两种调压方式的有机结合,形成一个整体的电压调整策略,并验证了两者有机结合后的整体调压策略是可行有效的。 【关键词】：光伏发电并网 配电网 改进前推回代法 电压分布 电压调整策略
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题研究背景和意义9-10
• 1.2 课题研究现状10-12
• 1.2.1 光伏发电系统研究现状10-11
• 1.2.2 配电网潮流计算方法研究现状11-12
• 1.2.3 光伏发电并网系统对配电网影响研究现状12
• 1.3 本文的主要研究内容12-14
• 第二章 光伏发电并网系统研究14-29
• 2.1 光伏并网发电系统概述14-19
• 2.1.1 光伏电池的基本原理与特性14-16
• 2.1.2 光伏发电并网系统的组成16-17
• 2.1.3 光伏发电并网系统的分类17-19
• 2.2 基于Matlab的光伏发电并网系统仿真研究19-28
• 2.2.1 光伏阵列输出特性的仿真研究19-21
• 2.2.2 DC/DC变换器的控制与仿真研究21-25
• 2.2.3 DC/AC逆变器的控制与仿真研究25-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第三章 含光伏发电并网系统的配电网潮流计算29-42
• 3.1 配电网和负荷29-30
• 3.1.1 配电网的定义29
• 3.1.2 恒功率静态负荷29-30
• 3.2 传统配电网潮流计算方法介绍30-32
• 3.2.1 牛顿拉夫逊潮流计算方法30-31
• 3.2.2 直接潮流计算方法31
• 3.2.3 前推回代法31-32
• 3.3 光伏发电系统在潮流计算中的处理32-33
• 3.3.1 PV型节点33
• 3.3.2 PQ型节点33
• 3.4 含光伏电源的配电网潮流计算33-41
• 3.4.1 基于功率修正的前推回代法33-35
• 3.4.2 潮流计算算法流程35-36
• 3.4.3 改进算法的算例分析36-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 光伏发电并网对配电网电压分布影响的研究42-58
• 4.1 光伏电源接入配电网后的电压分布模型研究42-47
• 4.1.1 光伏电源看作负的负荷42-45
• 4.1.2 光伏电源看作供电电源45-47
• 4.2 单个光伏电源接入配电网对电压分布的影响47-53
• 4.2.1 单个光伏电源接入位置对电压分布的影响48-49
• 4.2.2 单个光伏电源不同容量对电压分布的影响49-52
• 4.2.3 单个光伏电源运行方式对电压分布的影响52-53
• 4.3 多个光伏电源接入配电网对电压分布的影响53-57
• 4.3.1 多个光伏电源接入位置对电压分布的影响54-56
• 4.3.2 多个光伏电源不同容量对电压分布的影响56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 光伏发电并网对配电网电压影响的对策58-70
• 5.1 常用电压调整方法介绍58
• 5.2 接入光伏电源的配电网的电压调整58-62
• 5.2.1 调整变压器的变比58-60
• 5.2.2 改变光伏电源的接入位置60-62
• 5.2.3 电压整体调整策略62
• 5.3 实际应用算例分析62-69
• 5.3.1 建立模型与仿真研究62-65
• 5.3.2 光伏电源接入配电网的位置和容量要求65
• 5.3.3 调压策略分析与调压实现65-69
• 5.4 本章小结69-70
• 第六章 总结与展望70-72
• 6.1 本文工作总结70
• 6.2 后续工作展望70-72
• 参考文献72-75
• 攻读硕士期间参加的课题与发表的论文75-76
• 致谢76

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