高滲透率下光伏電源并網(wǎng)電能質(zhì)量問題及其交互影響研究.pdf

1、能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的不可再生能源如煤炭、石油等日趨減少，總歸會枯竭，而且傳統(tǒng)能源的使用會帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。尋找可再生清潔能源對人類的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。太陽能具有資源豐富、不受地域限制、對環(huán)境友好等優(yōu)點，受到世界各國重視。
　　 目前，光伏發(fā)電能量的傳遞和轉(zhuǎn)換都是建立在電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)上，大規(guī)模的光伏電源并網(wǎng)使得大量的電力電子轉(zhuǎn)換器引入到電力系統(tǒng)中，從而大量的非線性負(fù)載也加入到了供電系統(tǒng)中，會對電力系

2、統(tǒng)造成嚴(yán)重的污染，產(chǎn)生更為嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題。另外，大規(guī)模光伏發(fā)電并網(wǎng)產(chǎn)生的孤島效應(yīng)和微網(wǎng)環(huán)流也嚴(yán)重危害著電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。因此，研究高滲透率下光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量問題及其綜合治理方法對保障電力系統(tǒng)的安全運行具有十分重要的意義。
　　 本文首先分析了高滲透率下光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響，給出了一套可供評判其電能質(zhì)量的指標(biāo)體系，提出了一種基于雷達(dá)圖法的電能質(zhì)量綜合評估方法。以確保對高滲透率下光伏發(fā)電系統(tǒng)電壓水平、

3、功率水平、諧波畸變率、三相不平衡度等電能質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行綜合控制。
　　 本文對電能質(zhì)量治理裝置與光伏發(fā)電裝置的交互影響進(jìn)行了研究，對配置典型的電能質(zhì)量治理裝置如SVC、DSTATCOM的光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了控制方法的研究和仿真分析。仿真結(jié)果表明，SVC和增加濾波功能的并網(wǎng)逆變器可同時抑制并網(wǎng)節(jié)點處的電壓波動，補償負(fù)載和TCR產(chǎn)生的諧波，提高了光伏并網(wǎng)電能質(zhì)量，實現(xiàn)高品質(zhì)供能；由DSTATCOM和光伏微源組成的聯(lián)合控制系統(tǒng)可通過調(diào)度使

4、光伏微源在供能的同時提供較大容量的無功功率，降低了電能質(zhì)量裝置的成本，改善了電能質(zhì)量，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　 本文對抑制微網(wǎng)環(huán)流的控制方法和多逆變器并聯(lián)運行的控制策略進(jìn)行了研究，提出了一種解決功率耦合問題的辦法，采用基于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的虛擬V/f控制策略，把電阻和電抗均考慮在內(nèi)，能實現(xiàn)有功功率和無功功率的解耦。在不同光伏微源之間或光伏微源與電網(wǎng)之間實現(xiàn)并聯(lián)運行控制和負(fù)載均分控制。
　　 項目組根據(jù)并網(wǎng)運行的條件和功能要求，