居民太阳能光伏发电并网引起的问题研究

居民太阳能光伏发电有其特殊性,有必要研究其并网对电网产生的影响。通过对居民太阳能光伏发电并网设备及其结构的介绍,分析了居民太阳能光伏发电并网可能带来的管理、电能计量等方面的问题,并相应提出了解决问题的办法和建议。     

光伏发电系统并网电能质量测试数据分析

太阳能是可再生能源,光伏发电是太阳能发电的主流,近些年来,世界范围内太阳能光伏技术和光伏产业发展很快,江西省的光伏电站也在逐渐增加。厚田沙漠光伏电站是江西省内第一个并网发电的光伏发电系统,结合厚田沙漠光伏电站的并网电能质量测试,详细介绍了开展光伏电站并网电能质量测试的步骤,同时依照测试数据对光伏发电的功率变化、电压偏差、闪变以及谐波含量等方面进行了分析,可为今后光伏电站并网测试提供参考,同时为深入研究光伏并网对电网电能质量的影响提供可靠依据。     

大型并网光伏电站的防雷

大型并网光伏电站一般定义为装机5MW以上,接入电压等级为66kV及以上电网的光伏电站。2009年以来,陕西省在以靖边为中心的陕北榆林地区大力发展太阳能光伏产业,其中在靖边设立的太阳能光伏产业园区拟建设装机总容量200MW的太阳能光伏发电项目。靖边是雷电多发区,电站需要建设防雷设施,但目前缺少大型并网光伏电站防雷相关设计标准。现针对大型光伏发电项目的防雷问题提出具体的防雷方案,供参考。     

基于提升小波变换的光伏谐振检测方法

光伏发电并网系统中多台并网逆变器之间、逆变器与电网之间的交互耦合会引起系统串、并联谐波谐振,严重地影响了电网电能质量,因此光伏发电并网产生的谐振问题亟待研究。针对这一问题,首先建立光伏发电并网系统谐振模型,分析了光伏并网运行时产生的谐振问题。谐振不同于谐波之处在于谐波表现为电流和电压波形产生周期性畸变,而谐振导致的电流和电压畸变是非周期性的。分析了提升小波变换在谐振检测上的应用原理,在此基础上提出基于提升小波变换算法的谐振检测技术,并利用FFT进一步筛选谐振可能所在的频带,得到光伏发电并网谐振的起止时刻以及频带范围。最后通过仿真验证该方法能够有效地检测光伏发电并网系统的谐振问题。     

太阳能光伏发电并网技术的应用

采用光伏并网技术的太阳能发电已成为目前发展最快、应用面最广的光伏新能源的应用方式。文章在简介光伏并网系统和混合系统的基础上,从系统组成、主设备选型、升压系统电气部分、保护、防雷接地等方面介绍了太阳能光伏并网系统的设计方法,分析了电压波动、谐波、无功平衡等并网时需考虑的问题,并以上海已建的太阳能光伏并网具体工程为实例,介绍了各种太阳电池组件的特点、应用场合及安装布置特点。对各光伏系统工程的发电量进行了统计分析,确认了太阳能并网发电的技术可行性。     

太阳能光伏发电在大庆油田的应用

正太阳能光伏并网电站结合数据监控系统,检测太阳能光伏并网运行情况,与Internet连接实现电站远程控制、数据共享。光伏并网系统分为集中式光伏发电和分布式光伏发电。集中式光伏发电所发电量直接送入公共电网,相当于一个独立的发电项目,后者指在用户附近建设光伏发电站,所发电量以用户自用为主。1大庆油田光伏发电资源条件实施光伏发电需要一定的资源条件:日照资源、安装场地和负荷消纳。大庆油田位于黑龙江西部和松嫩平原北部,总面积约     

太阳能发电及其并网的可行性探讨

介绍了国内外太阳能光伏发电的历史,分析了孤立光伏发电系统和并网光伏发电系统的原理、设备组成。探究了太阳能光伏并网系统的不足,并提出了一些解决办法。与孤立光伏发电系统相比,太阳能光伏并网系统始终以最大功率点发电,与电网连接后可将多余的电输送到电网上,当不满足用电需求时还可直接从电网中获得。     

光伏电源与并网控制策略分析

现阶段,能源的缺乏与全球环境的污染是人类共同面对的难题,如何更好的开发利用新的清洁型、可再生的能源已成为当务之急。利用太阳能光伏进行发电已成世界各国研究的重要发电方式,而并网型的光伏发电尤其受到重视。本文通过对光伏电源与并网控制策略的研究,结合实际的系统对运行数据做出比较和分析,对电网电压影响进行研究,为光伏电源对于电网的影响打下坚实的基础。     

分布式光伏发电并网计量点配置研究

合理选取与配置分布式光伏发电并网的计量点,对上下网电量、发电量的准确计算和计量装置的安全稳定运行有着非常重要的影响。介绍了分布式比伙发电系统的背景与原理,并分析了分布式光伏发电并网仔往的问题。结合分布式光伏发电特点与电能计量点的设置原则,详细研究了分布式光伏发电高／低压并网以及小同运营模式下的并网计量点与关口计量点的选取与设置问题。针对可能出现的光伏并网用户窃电的情况进行原理分析与实验验证,并提出了解决办法。     

基于OPENDSS仿真平台的分布式光伏接入对配电网的影响分析

为支持、服务嘉兴光伏高新技术产业园区大容量高密度分布式光伏的顺利并网,确保安全消纳太阳能光伏发电,保障嘉兴电网安全稳定和经济运行,开展了分布式光伏接入对配电网的影响分析,用以评估光伏产业园区光伏发电接纳能力。文章通过OPENDSS(OPEN distributed system simulator)平台对光伏产业园区电网进行了仿真,分析了光伏并网后的电网电压、有功潮流和线损等指标,探讨分布式光伏发电并网过程中的技术问题,可为合理制定产业园区的分布式光伏接入规划方案提供科学的参考依据。     

适应分布式光伏动态特性的改进电能计量模型

针对分布式光伏发电模型,建立了分布式光伏并网信号数学表征式;基于时分割乘法器(TDM)电能计量模型,分析电能计量算法在谐波和电压波动条件下的误差产生理论,设计适应分布式光伏动态特性的有功计量修正模块,给出基于Hilbert变换的无功功率计量方法;将光伏并网信号数学表征式与改进的电能计量模型结合,提出了适应分布式光伏动态特性的改进电能计量模型,通过仿真验证了所提模型的有效性。     

基于功率解耦控制的并网光伏发电系统机电暂态模型

提出了一种新的适用于电力系统机电暂态仿真的并网光伏发电系统模型。从光伏发电系统稳态潮流模型出发,兼顾电力系统机电暂态仿真要求和现有光伏电磁暂态模型建模特点,将光伏输出的功率近似解耦,用滤波电路两端的电压相角差、逆变器调制比分别计算并网有功、无功输出,模拟光伏发电系统在稳态和暂态过程中的内外部特性。在电力系统综合分析程序(Power System Analysis Software Package, PSASP)的UD模块中建立模型,通过在光照、电网故障扰动情况下的仿真结果和PSASP自带光伏模型的结果进行对比,验证所建模型的正确性。该模型不但考虑了无功控制,还具有封装性好、计算速度快等优点,对大型光伏接入发电系统的暂态稳定分析具有较好的适应性,可以在大规模光伏并网的相关研究方面提供有效的支持与借鉴。     

基于蓄电池储能的光伏并网发电功率平抑控制研究

针对光伏发电因光照强度与温度变化而导致的发电功率波动问题,提出一种储能型光伏并网发电系统,以抑制并网功率的波动。以光伏发电最大功率跟踪和并网逆变控制为基础,引入蓄电池储能系统,实现对发电功率削峰填谷、平抑的功能。光伏发电系统采用两级功率变换结构,以最小化逆变器容量,解耦最大功率控制与逆变并网控制。在逆变器直流母线上并接双向DC/DC变换器,对储能电池充放电予以管理。在功率平抑控制中,储能系统采用双环控制,内环控制储能电池电流,外环则分两种情况:1)电网正常时为功率外环;2)电网故障时为电压外环。系统不仅具有最大功率跟踪和并网发电功能,还具有并网功率平抑功能。当电网因故障而断开时,系统将光伏发电能量储入蓄电池,提高了发电效率,确保了直流母线电压稳定。对整个系统建立仿真模型和实验样机,仿真和实验结果验证了所提出的控制方法可行、有效。     

HERIC单相光伏并网逆变器无功调制及其直接功率控制

随着可再生能源在单相电网中渗透率的提高,电网对单相光伏并网逆变器提出了无功输出与功率因数灵活控制的要求。对HERIC(Highly Efficient and Reliable Inverter Concept)拓扑的无变压器隔离型单相光伏逆变器进行研究,提出了相应的无功调制策略。借助广义二阶积分构造两相静止坐标系,基于瞬时无功功率理论,建立了单相光伏逆变器的瞬时功率模型,实现了单相光伏逆变器的直接功率控制。搭建了5 k W的实验平台,通过实验对所提的调制策略与控制策略进行了有效性与实用性验证。     

国内外光伏并网标准中电能质量相关规范对比与分析

太阳能光伏发电的应用推动了新的光伏并网标准的发展,借鉴其他国家相关标准的优点,并参考国际和其他国家成熟的光伏发电并网标准完善国内太阳能光伏发电并网标准。首先介绍了国内外现行光伏并网标准,然后分析太阳能光伏并网对电网电能质量带来的影响,并针对电能质量相关规范和准则进行了比较,结果表明各个国家和地区的光伏并网标准有区别,最后分析其产生原因,主要是由于各个国家和地区的电网结构和光伏系统容量大小有所不同。研究结果有利于提高我国光伏产业水平,增强我国参与国际竞争的实力,可以为制定中国光伏并网标准中电能质量相关规范提供有益参考。     

光伏发电系统自动监测与控制

对并网光伏发电系统的自动监测和控制进行了设计和研究。并网光伏发电系统中太阳电池阵列产生的直流电通过光伏并网逆变器转换为与大电网相同相位与频率的220 V或380 V正弦交流电,然后并入大电网。分布式光伏发电系统组成的微网和大电网双向交换,通过大电网调节并网光伏发电系统不足和多余的电力,使系统可靠地输出稳定、波形良好的正弦交流电。     

基于SVPWM的光伏无功控制研究

针对光伏并网发电过程中无功功率的补偿问题,以光伏并网逆变器主电路结构为基础,提出了一种基于空间电压矢量脉冲调制法的能同时实现并网发电和无功补偿的控制方法。分析了无功补偿控制原理与双向PWM逆变器的空间矢量算法,充分发挥空间电压矢量脉冲调制法电压利用率高、动态响应快的优点,使光伏并网发电系统既可与电网之间进行能量的双向流动,又能提供电网所需的无功功率,最后通过实验验证所述控制策略的有效性。     

大规模光伏电站并网的振荡模式分析

随着光伏电站容量的不断增大,其对于电网稳定性的影响也日趋明显。建立了大规模光伏电站并网系统的等值模型,采用特征值法和时域仿真验证其准确性。基于等值模型采用特征值法分析了大规模光伏电站的振荡模式,并研究了光伏逆变器的控制器参数、光伏阵列结构以及交流系统强弱对振荡模式的影响。仿真结果表明:光伏并网系统中主要包含正阻尼的次同步振荡模式和低频振荡模式,其中次同步振荡模式主要受q轴电流PI参数的影响,低频振荡模式主要受外环电压和d轴电流PI参数的影响;光伏阵列结构的变化对系统振荡模式有影响,会使系统中与直流电压相关的模式由非振荡状态变为振荡状态;交流系统变弱会导致振荡模态阻尼减弱,威胁系统的安全稳定运行。时域仿真验证了特征值分析的正确性。     

大型并网光伏电站运行工况分析

大型光伏电站并网运行对电网产生的影响不同于常规发电站。介绍了国内单座容量最大的20MW大型光伏电站的概况,通过实测该光伏电站并网运行的数据,分析了对电网运行产生的主要影响,并提出了应对措施。     

光伏规模化并网的电能质量复合控制策略研究

为了充分发挥并网逆变器结构及功能上的潜在优势,研究将滤波及无功补偿功能融入光伏电站逆变器中,同时实现有功并网、谐波抑制、无功补偿及电压补偿等多功能复用。在研究了逆变器控制策略以及微电网电能质量特性和控制方法后,对光伏电站拓扑结构进行了改进。在此基础上提出了一种基于逆变器动态剩余容量的无功分配策略,对并联逆变器和串联逆变器的控制策略进行详细讨论。运用该控制策略有效地实现了光伏规模化并网的电能质量复合治理,并用PSCAD/EMTDC软件通过实例仿真验证了控制策略的正确性和有效性。