光伏发电系统对电能质量影响分析文献综述

1、文件综述姓 名:学 号：指导教师:工程硕士论文： 光伏发电系统对电能质量影响剖析文件综述摘 要：能源局势日趋严重的今日，光伏发电的作用与应用远景正日趋获得社会的广泛认可，展开光伏发电的应用推行研究也更拥有现实意义。因为光伏并网发电特征有别于惯例发电方式，需要对并网光伏发电系 统的特征进行充足研究，才能使太阳能发电资源获得最大程度的利用。不 同于传统电源，光伏发电系统的输出功率存在间歇性和不确立性，并采纳大批的电 力电子换流装置和复杂的控制策略并网，这给电能带来了新的质量问题。对光伏系统构造、运转特征及控制策略的研究显得尤其重要。本文从三个方面对光伏发电系统电能质量进行综述。1、光伏发电系统2、

2、电能质量评论3、电能质量控制重点词：光伏发电系统；光伏逆变器；电能质量、八、亠 刖言太阳能光伏发电拥有很多传统能源没法比较的优胜性，已被公认是人 类理想的能源。光伏发电的控制采纳最大功率点追踪控制策略，光伏发电 的输出功率真接决定于光照强度，而光照强度在一天里跟着时间和天气等 要素的变化不是一个稳固值，所以光伏发电的输出功率是跟着光照强度的 变化而颠簸的。光伏发电的随机性，颠簸性，间歇性会惹起电压颠簸、电 压闪变以及频次颠簸等一系列电能质量问题。此外，因为太阳能光伏发电 系统经过光伏组件将太阳能转变为直流电能，再经过并网型逆变器将直流 电能转变为与电网同频次、同相位的正弦波电流并入电网，将直流

3、电能经 逆变变换为沟通电能的过程中会产生谐波，影响用户用电的电能质量，伤 害用户设施，造成经济损失。所以，研究光伏发电系统的电能质量状况， 对推进绿色环保变电站的建设，推行太阳能光伏发电的应用，拥有踊跃意 义。2、光伏发电研究现状进入21世纪，国内外专家学者对光伏发电做出了大批的研究，光伏针对光伏阵列的特色，提出了鉴于最大功率点追踪（MPPT）的光伏阵列并网发电方案，采纳电网电压前馈和电流追踪技术，成立了有关的控制模型， 实现了网侧电流正弦化且为单位功率因数。文件2提出了一种并网光伏发电系统的模块化构造。基本的发电单元包含两块并行的光伏电池板和一个 专用的buck-boost或许fly-bac

4、k）PWM变流器。提出一种鉴于扰动察看法的新式MPPT算法来调理光伏发电单元的工作点。多个光伏发电单元并联到一个装有标准有源滤波器的直流母线上，而后再连结到电网上。并网逆 变器将直流母线电压逆变为一个合适的固定值，把各个发电单元发出的功 率注入到公共电网上。每个发电单元都作为一个独立的变换器工作，各个 单元之间或许单元与并网逆变器之间就不需要信号连结，提升了整个光伏 发电系统的灵巧性。文件3则提出了在与电网电压矢量同步旋转的d-q坐标系下，应用同步矢量电流P-I调理器与电流前馈赔偿的方法对公共节点并网电流进行闭环控制的同时又能迅速稳固实现光伏阵列最大功率点跟 踪（MPPT），使系统拥有优秀的动

5、向与稳态性能。文件提出了一种包含新的功率变换器控制策略、最大功率点追踪和孤岛检测方法的并网光伏发电 系统。新的功率变换器配置包含新开发的DC/DC功率变换器和DC/AC功率变换器。为了简化传统的克制扰动和察看MPPT方法的电路，提出了一种新的用于光伏发电系统的MPPT方法，并应用在DC/DC 变换器的控制上。类似于光伏发电这类采纳逆变器接口的散布式电源，在控制方面往常有三种 控制策略：PQ控制，V/f控制，Droop控制策略5。PQ控制方式一般用于并 网运转状态。在该状态下，微网内负荷颠簸、频次和电压扰动由大电网 肩负，各DG能够不考虑频次调理和电压调理，直接采纳电网频次和电压 作为调理基础，

6、控制逆变器依据给定参照值进行有功功率和无功功率输出 6-7。V/f策略主要应用于独立运转和孤岛状态下的电压和频次调理。经过 设定电压和频次参照值，在PI控制器作用下及时控制逆变器输出端口电压和频次，可作为恒压、恒频电源使用Droop控制策略是将逆变器的控制方式模拟传统电力系统下垂特征，经过解藕 有功 功率一无功功率与电压一频次之间的关系进行系统电压和频次调理的方式。常有的是与传统同步发电机调理相像，采纳有功一频次（P-f）和无功一电压（Q-V）的斜率控制方式10 11。在光伏发电的电能质量研究方面，文件12采纳功率谱密度（PSD）法对较大规模的光伏发电系统的 卖力特征进行剖析，比较了不一样地区

7、的光伏发电系统卖力的差别。文件13剖析了较大数目的不一样拓扑构造和控制方式的并网逆变器与电网之间的 互相影响。文件14在IEEE519标准下剖析了一个散布式光伏发电系统，通过2台电能质量记录仪记录了其丈量状况，进行了连结 断开测试，以及谐波仿真剖析。3、电能质量评估研究现状国内外对电能质 量综 合评论的研究 焦点主 假如怎样合理地对电能质量分级，并科学、客观地将一个多指标问题综合成单调化问题。电能质量 综合评论的质量等级评定，属于定性评论。学者们在将多维问题向一1617 计特色值法18，模糊数学和概率统计与矢量代数相联合的综合评论方法 ，层次剖析法20，层次剖析法与模糊评论联合的方法21H22

8、，物元剖析2324义与管理，是定量评论。其电能质量综合指标定义的共同特色是以可接受 的限值水平（合同限值、标准限值、监测均匀值等）为基准，先将各种电能质量监测结果归一化，再取其最大值、或超出部分的积累值等为综合指标 值。4、电能质量控制方法光伏并网发电系统接入配电网 简单向配电网注入谐波和直流重量等电能质量问题。关于谐波和直流重量的检测技术经历了从模拟到数字的过程。较早期间的模拟带通或带阻滤波器的丈量方法，其丈量精度和及时性已经不 可以知足人们丈量需求，跟着数字信号办理技术、小波变换等理论的迅速发展和 应用 新的谐波和直流重量丈量剖析理论和计算方法获得了迅速发 展。（1）速傅里叶变换（FFT）

9、 25是一种剖析电力系统谐波和直流重量的经 典方法这类方法拥有较高精度、功能齐备、使用简单的长处，其弊端是需要起码一个周期的电流采样，该方法需要进行变换，计算量比较大，需要必定 的检测时间，及时性不够好26无功功率理论为谐波剖析供给了一种崭新的思路。该理论提出了P-q法和ip-iq法来实现谐波电流的丈量随后，学者们又提出了广义刹时无功功率理论和鉴于傅里叶刹时功率基础的均匀功率的谐波检测理论（3）人工神经网络（ANN）27。该理论已被很多重要的领域应用。关于电 力系统谐波领域还处在研究阶段。关于谐波剖析该理论的主要作用是提升谐波 和直流重量丈量的精度和及时性（4）小波变换29。该理论作为一种新的

10、数学理论,不单是数学史上的重要成就 也对工程应用产生了深远的影响。从应用角度讲，传统傅里叶变换方法能够使用的方面都能够使用小波变换来剖析小波变换也存在着必定的缺点 因为集中度不足，分频不够严格，会存在着频谱混叠，进而造成频域的剖析偏差。由现有的小波函数，现有还没有研究出一个能严格分频、能量集中的小波函数，所以没法实现谐波的精准丈量。刹时无功功率理论的主要用于谐波检测工，人工神经网络是谐波剖析的一个新的研究方向，而在研究和程实践幵发中，对谐波的丈量技术仍以傅里叶及其改良算法为主。5小结从以上文件能够看出电能质量问题是影响其发展的重要要素。因为光 伏发电系统自己就是个谐波源，负荷的改变和非线性负荷

11、的接入又会增添其起停频次，进而产生大批谐波、电流失真、电压闪耀等电能质量问题，并且微电源广泛采纳的逆变/整流技术和先进的控制方法带来了新的改良电能质量的门路“优化微电源控制使其实现咼效优良并网，以及怎样减小微电源接入对微网电能质量的不利影响甚至加以改良，这是影响其可否大规模发展的两个重要要素。在发电系统方面形成较为成熟的技术，拥有很好的 合用性。可是在电能质量控制方面扔有好多需要解决的问题，比如小波函 数在质量控制方面更还不可以完整实现谐波的精准丈量。参照文件：When you are old and grey and full of sleep,And nodding by the fire

12、, take down this book,And slowly read, and dream of the soft lookYour eyes had once, and of their shadows deep;How many loved your moments of glad grace,And loved your beauty with love false or true,But one man loved the pilgrim soul in you,And loved the sorrows of your changing face;And bending dow

13、n beside the glowing bars,Murmur, a little sadly, how love fledAnd paced upon the mountains overheadAnd hid his face amid a crowd of st ars.The furthest distance in the worldIs not between life and deathBut when I stand in front of youYet you dont know thatI love you.The furthest distance in the wor

14、ldIs not when I stand in front of youYet you cant see my loveBut when undoubtedly knowing the love from bothYet cannot be together.The furthest distance in the worldIs not being apart while being in loveBut when I plainly cannot resist the yearningYet pretending you have never been in my heart.The f

15、urthest distance in the worldIs not struggling against the tidesBut using ones indifferent heartTo dig an uncrossable riverFor the one who loves you.倚窗远眺，眼光眼光尽处必有一座山，那隐隐约约的黛绿色的影，是春季的颜色。四周流岚升腾，没露出那真切的面貌。面对那流转的薄雾，我会想象，那边有一个世外桃源。在天阶夜色凉如水的夏夜，我会静静地,静静地，等候一场流星雨的到临许下一个梦想，不恳求去实现，起码，以前，有那么一刻，我那还未枯败的，青春的，诗意的心

16、，在我最美的年光里，同星空做了一次灵魂的 交流秋天里，阳光其实不刺目，天空是一碧如洗的蓝，点缀着俊逸的流云。有时，一片飞舞的落叶，会飘到我的窗前。斑驳的印迹里，携刻着暮秋的颜色。在一个落雪的晨，这纷繁扬扬的雪，飘落着一如千年前的洁白。窗夕卜，是未被污染的银白色世界。我会去迎接，此人间的圣洁。在这流转的 光阴里，有着流转的四时，还有一颗流转的心，亘古不变的心。Tae Yeop Kim, et al. A Novel Maximum Power Point Tracking Control forPhotovoltaic Power System under Rapidly Changing So

17、lar Radiation J.IEEEInt erna tio nal Symposium on Indus trial Elec tronics,2001,2:1011T014.PhotovoltaicGenerationSystemsBased on a Dual-Panel MPPT AlgorithmC.IEEE International Symposium onDigital Object Identifier,2007:2432-2436.周德佳 赵争鸣 袁立强，等.300kW光伏并网系统优化控制与稳固性剖析J.电工技术学报，2008,23(11):116-122.Li-Shi

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20、rid,2005 International Conferenee onFutu rePowerSys tems,16T8 Nov.2005,6PP.A.E.Curtright, J.Apt.The character of power output from utility-scalephotovoltaicinPhotovoltaics:ResearchandApplica tions.2008(16),pp.241-247.S.Favuzza,e t al.,Comparison of power qual ityimpac tof differe ntphotovoltaicinver

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