开题报告模板

毕业设计（论文）学生开题报告课题名称户用微网系统的电能质量控制课题类型A指导教师张杰学生姓名陈功学号0715012238专业班级07电气本2班本课题的研究现状所谓微电网就是规模较小的分散的独立系统，它采用了大量的现代电力技术，将燃气轮机、风电、光伏发电，燃料电池，储能设备等并在一起，直接接在用户侧。对于大电网来说，微电网可被视为电网中的一个可控单元，它可以在数秒钟内动作以满足外部输配电网络的需求；对用户来说，微电网可以满足他们特定的需求，如增加本地可靠性、降低馈线损耗、保持本地电压稳定、通过利用余热提高能量利用的效率及提供不间断电源等。微电网和大电网通过PCC进行能量交换，双方互为备用，从而提高了供电的可靠性。图1.1展示了光伏发电、风能、燃料电池、微型燃气轮机等微电源形式，其中一些接在热力负荷附近，可以为当地用户提供热源，从而提高了能量的利用率。目前，我国对微网的研究还基本处在起步阶段，只是在分布式发电和分布式储能上开展了相关的研究。但微网的特点适应我国电力发展的需求与方向，在我国有着广阔的发展前景，具体表现在：（1）微网是我国发展可再生能源的有效形式。一方面，充分利用可再生能源发电对于中国调整能源结构、保护环境、开发西部、解决农村用能及边远地区用电、进行生态建设等均具有重要意义；另一方面，我国可再生能源的发展潜力十分巨大。然而，可再生能源容量小、功率不稳定、独立向负荷提供可靠供电的能力差以及对电网造成波动、影响系统安全稳定的缺点将是其发展中的极大障碍。若能将负荷点附近的分布式能源发电技术、储能及电力电子控制技术等很好地结合起来构成微网，则可再生能源将充分发挥其重要潜力。例如，对于中国未通电的偏远地区，充分利用当地风能、太阳能等新能源，设计合理的微网结构，实现微网供电，将是发挥中国资源优势、加快电力建设的重要举措。（2）微网在提高中国电网的供电可靠性、改善电能质量方面具有重要作用。将地理位置接近的重要负荷组成微网，设计合适的电路结构和控制，为这些负荷提供优质、可靠的电力，可以减少重要负荷的停电经济损失。（3）微网对于我国发展热电联产具有极大的指导意思。目前，我国已建立了许多热电联产项目。如何就近选择合适容量的热力用户与电力用户组成微网，并进行最佳的发电技术组合，对于我国提供能源利用效率，优化能源结构，减少环境污染等具有重要意义。综上所述，作为大电网的有效补充和分布式能源的有效利用形式，微网已引起世界各国的广泛关注，虽然将其实用化还存在很多问题有待解决，比如如何实现微网的最优控制、微网的监控和微网对上级电网的支撑等，但毫无疑问，微网的出现将从根本上改变传统的应对负荷增长的方式，微网在降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性等具有巨大潜力。所谓电能质量，是指将发电厂发出的电能，看作一种商品，从而对它的各种技术指标作出规定，以判断其是否合格。在理想的交流供电系统中，三相交流电压是平衡的，电压和电流的波形呈正弦波无畸变状态。传统的电能质量指标只包含频率、电压和可靠性(即不断电)三个方面。随着现代科学技术的发展，一方面，造成电能质量问题的因素不断增长，如以电力电子装置为代表的非线性负荷的使用、各种大型用电设备的启停等；另一方面，各种复杂的、精密的、对电能质量敏感的用电设备不断普及，人们对电能质量及可靠性的要求越来越高。电能质量主要有五项基本指标：电压偏差，频率偏差，谐波偏差，电压波动和闪变．三相电压不平衡。IEEE第22标准协调委员（电能质量）和其它国际委员会推荐如下几种术语来描述主要的电能质量干扰：电压跌落：电压或电流有效值降至额定值的10%～90%，持续时间为0.5个周期至1分钟。电压中断：在一相或多相线路中完全失去电压(低于额定值的10%)一段时间。持续时间0.5个周期至3s为瞬时中断;持续时间3s至6s为暂时中断;持续时间大于60s为持续中断。电压上升：电压或电流有效值升至额定值的110%以上,典型值为额定值的110%～180%，持续时间为0.5个周期至1分钟。电压瞬变：指在一定时间间隔内两个稳态量之间的变化。电压瞬变可以是任意极性的单方向脉冲或是第一个峰值为任意极性的衰减振荡波。过电压：电压为额定值的110%～120%，持续时间大于1分钟。欠电压：电压为额定值的80%～90%，持续时间大于1分钟。谐波：频率为电源基波频率整数倍的正弦电压或电流。由电力系统中的装置和负载的非线性特性引起的波形畸变可分解基波和谐波之和。间谐波：电压和电流的频率不是基波频率的整数倍。间谐波主要由静止变频器、周波变频器、感应电机和电弧设备产生，电力载波信号也认为是一种间谐波。电压缺口：持续时间小于0.5个周期的周期性的电压扰动。电压缺口主要是电力电子装置由一相换至另一相时参与换相的电路瞬时短路造成的,与电压缺口有关的频率分量很高,采用谐波分析仪测量可能是很困难的。电压波动(闪变)：电压波动是指电压幅值在一定范围内有规律地或随机地变化。其电压幅值的变化通常为额定值的90%～110%。这种电压波动通常称为电压闪变。闪变一词是从电压波动引起电灯的闪动得来的。在输电和配电系统中电压闪变主要是由电弧炉引起的。本课题研究目的和意义微电网作为大电网的有效补充和分布式能源的有效利用形式，是对风光等可再生能源进行有效利用的一种途径，有能够就地消化电力，节省输变电投资和运行费用，减少集中输电的线路损耗；与大电网供电互为补充，减少电网容量，改善电网峰谷性能，提高供电可靠性，可以减少对环境的污染等优点。从市场经济的商品质量这个普遍意义讲,了解电能质量,改善电能质量是必不可少的。改善电能质量的意义可简要概括为以下几点:(1)是电力系统安全(包括用户设备的用电安全)、稳定、经济运行的必要条件,是电网运行水平高低的重要标志,同时也是电力企业用电管理水平考核的重要指标。(2)是提高国民经济总体效益、用电效率(节能、降损)和改善电气环境,以及工业生产可持续发展的技术保证。(3)是面向电力市场、适应竞争机制强有力的手段。(4)通过建立和健全电能质量的全面管理,保障各行各业的正常用电秩序,为千家万户提供信得过的产品。本文根据微电网的一系列特点，将微电网与家庭住宅结合起来，使微电网发出的电力直接供给家用住宅使用，这样可以尽量减少从外部大电网取用电能，节约电能。微网系统的电能质量控制器还能改善负载的性质，使负载相对于电网来说呈阻性，减小对电网的危害。本课题的研究内容1.通过学习微网系统的结构和原理以及电能质量控制技术，分析户用微网在实际运用中的可行性以及可能需要解决的问题。2.通过学习户用微网系统和电能质量控制的国内外研究现状，了解微网技术以及电能质量控制技术在未来的发展方向。3.根据实际设计要求，选择合适的设计方案以达到微网能够稳定供电，保证电能质量并且减小微网系统对大电网的不良影响4.根据初步的设计方案，设计相应的电能质量控制器，其中包括硬件和软件的设计。并查找相关资料，进行修改完善。本课题研究的实施方案、进度安排第1、2周：查找有关论文的相关资料，提交毕业设计的开题报告。第3、4周：根据论文的设计要求，查找有关毕业设计资料，分析设计的可行性。此外翻译一篇外文文献。第4、5周：学习微网系统的结构和原理以及电能质量控制器的结构和原理。并根据具体的设计要求构思设计方案。此外，开始写实习报告。第6、7周：选择系统的设计方案，并查找相关的资料，对各种方案进行对比分析。第8、9周：设计系统硬件，绘制相关的图形。第10、11周：设计系统软件，绘制系统流程图。第12、13周：对论文进行修改。第14、15周：完善毕业论文。第16、17周：准备答辩。已查阅的主要参考文献[1]肖国春，刘进军，王兆安.电能质量及其控制技术的研究进展[J].电力电子技术，2000-12.[2]郑漳华，艾芊.微电网的研究现状及在我国的应用前景[J].电网技术，2000-8.[3]王志霞，张会民，田伟.微网研究综述[J].电气应用，2010-3.[4]肖湘宁，徐永海.电能质量问题剖析[J].电网技术，2001-3.[5]王玉斌，吕燕，田召文.谐波抑制与无功补偿装置控制技术的进展[J].电测与仪表，2006.[6]张国荣.电能质量综合调节器（UPQC）及其控制策略研究[D