【光伏微网系统探究开题报告2600字】

光伏微网系统研究开题报告1.选题来源和选题依据我国经济的高速增长和人民生活水平的不断提高，我国人均能耗将长时间处于上升阶段。能源需求量的不断增长与常规能源的相对匮乏所形成的矛盾，已经成为我国经济持续发展的严重阻碍。为缓解我国能源供需矛盾，如何有效的开发利用我国潜在能源，促进我国可再生能源技术的快速发展，进而保障我国经济可持续发展已经成为我国亟待解决的重要课题之一。另外，从可持续发展和降低环境污染观点看，微型电网是我国的必然选择。总的来说，不管从国家能源战略和能源市场方面，还是从用户需求和电力市场来看，微型电网均提供了一种理想的技术和市场整合方案。同时，随着电力市场化改革的不断深入，燃煤发电和核能发电也面临着环境成本和经济成木的不断增大，因此对可再生能源等分布式发电技术的需求显得越发迫切。微网的运行方式十分灵活，无论是与主网联合运行还是独立运行都能凸显其优势。此外，根据电网电价、微电源发电成木、微网负荷结构和需求量等编制运行计划可降低微网总体运行成木，这对联合电力系统的经济运行也是十分有利的。2.国内外研究动态当今世界各国特别是发达国家对于光伏发电技术十分重视，针对其制定规划，增加投入，大力发展。日本日本新能源发展组织在2004年6月发表的《面向2030光伏路线图的综述》中提出，日本国内累计安装太阳能电池组件容量到2010年将为4.82GW，到2030年要达到100GW，届时日本所有住宅消费的电力中将有50%由太阳能光伏发电提供，大约占全部电力供应的10%。预计到2010年电池组件成本降到100日元/W。欧盟欧共体联合研究中心在2007年9月发表的《PVStatusReport2007》中指出2006年光伏发电量达到了2529MW，年增长率超过了40%，市场营业额为120亿欧元，目前已成为增长最快的产业之一，预计在2010年的市场营业额将达到400亿欧元。美国2006年底，美国能源部宣布设施President’sSolarAmericanInitiative计划。在2007财政年度，用于支持太阳能发电的预算为1.48亿美元，比前一年增加了80%，目标是在10内使太阳能发电的价格降低到能与常规电力相竞争。中国近年来，在欧洲光伏市场的拉动下，中国的光伏生产能力迅速增长，在2003年后，中国的太阳能电池年增长量都成倍增加，增长率远超过其他各国。而2008年3月3日中国国家发改委发布了《可再生能源发展“十一五”规划》，对“十一五”期间可再生能源的发展做了全面的规划和部署，提出到2010年可再生能源在能源消费中得比例要达到10%，全国可再生能源年利用量达到3亿吨标准煤。现如今在我国，太阳能热水器得到广泛的使用，这预示着太阳能新时代必将到来。目前世界各国对光伏发电这种绿色发电技术做了大量研究和有益的探索，这些研究工作主要包括光伏发电的并网运行和孤岛运行以及两种运行模式的平滑转换技术，光伏阵列的最大功率点跟踪、孤岛检测技术和逆变器的控制策略等，有力的促进了光伏能源的利用及其产业化和市场化进程。但是对于光伏发电微网控制策略的研究还很少，因此，对于光伏发电微网控制方法的还需要做进一步的研究。3.课题的研究意义目前的太阳能光伏发电出现了很大的发展，但是其缺点依然明显，光伏太阳能发电的光电转换率偏低，其自身的制作成本高。微电网灵活的运行方式与高质量的供电服务，必须得有优良的控制系统作为支撑，而控制技术正是微电网的关键技术之一。微电网整体意义上来讲为一个小型网络，却也是大电网系统的一个微小单元，为大电网的一个可控单位，但是若微网单独运行时，可实现大电网的全部功能。但是微电网相比于大电网而言，其自身单独运行时，很难实现对于网内负荷变化的快速跟踪，使得微网内的电压与频率波动时，微网自身很难保证其运行的稳定性。但是微网与大电网的并网运行时，可以通过大电网抗波动性能来维持整体网络的动态平衡。因此，微网的控制与稳定实现对于电网整体有着重要的意义。本文的研究工作（1）结合已有的广泛系统的数学等效模型，结合实际的太阳能电池的自身参数，通过数学函数实现Matlab/Simulink下的仿真，通过仿真分析获取相应的光伏电池的输出特性曲线，与实际情况进行比较，验证仿真分析的可靠性。之后使用MPPT算法对于仿真分析结果进行深入的研究，有效获取跟踪算法来实现光伏电池的最大功率点输出，从而得出系统的总体设计框架。（2）对于两级式的光伏系统在微电网中的问题研究时，设置相应的前级参数之后，结合光伏系统本身的特殊性，进行光伏系统在运行过程的仿真，并对于其运行性能进行分析。（3）详细分析了后级逆变器的控制方式，通过对于并网参数的理论分析，构建了微网运行状态下控制模型的仿真，实现了并网模式运行转换到孤岛运行的过程仿真分析。（4）通过对于两种带负电荷运行的微电源进行仿真计算，主要在于模拟切换不同控制方式时，微电网的稳定运行状况，其计算结果表明，微电网在控制方式的切换过程中可以有效保证其稳定运行。（5）通过理论分析了微电网的孤岛运行过程，并结合我国对于微电网运行的标准以及国际通用标准，通过逆变器控制下的微电网反孤岛效应能力进行了检测，通过实践表明相关的反孤岛检测方式可以有效的实现避免微网的孤岛效应。本文的技术路线本课题针对P/Q控制、V/F控制、传统的下垂控制、倒下垂控制等控制策略进行了对比分析。并指出这些策略不适宜下应用在光伏微网系统。考虑到改善微电网的稳定性，最大限度地限制过流情况发生等方面问题，本文采用倒下垂控制与下垂控制相结合的综合控制策略。通过对光伏逆变微网系统建模并仿真发现，该策略能够实现微电网在网络结构及状态转换过程的无缝切换，同时也为不同响应时间的储能装置选择合适的控制策略提供了可能性。图1技术路线图图2太阳能光伏发电原理图课题预期成果与形式课题预期成果是依据微网的运行特征结合其下垂特性，对满足微网灵活运行的前提下并网逆变器的控制方法进行了仿真分析。并对微网中光伏系统的稳定性也进行了仿真分析，结果表明微网在新型控制策略下能得以稳定运行。本文还针对微网由联网进入孤岛瞬时对微网稳定的影响，并提出了几种孤岛检测方法结合相应的控制策略以提高微网的稳定性。在联网模式下运用PQ控制方法对逆变器进行控制，为大电网提供稳定的功率输出，在孤岛模式下运用V/f控制法对其进行探讨，为微网提供电压和频率的参考值，促进微网在孤岛模式下的运