基于微电网的光伏发电系统设计

摘要

光伏发电是目前新能源利用的热点课题，但是这种发电方式功率小、输出受环境影响、并网运行控制困难，并且电力用户无法直接加以利用，主网也对其进行准入容量限制。按照目前的使用和接入电网方式，光伏发电在未来必定遭遇发展瓶颈。微电网的概念有利于解决光伏发电系统与主电网之间的矛盾，弥补光伏发电的缺陷，是未来分布式发电发展的必经之路，但制约微电网发展的瓶颈就是储能元件的成本问题。而电动汽车的发展已经起步，通过电动汽车充放电站与电网的交互，可以实现微电网储能元件的功能，就目前来看，单独安装储能元件并不经济。
　　基于以上考虑，本文选取了实际运行中的电力用户和光伏电站案例，收集了案例2012年每日的负荷及电量数据，并对大量数据进行了分析。设计了一种将目前的电力用户、光伏电源，以及未来的电动汽车充放电站组成微电网并接入主电网的方案。提出了这种微电网中各类元件、各类负荷的容量配置原则和计算方法。本文以资产全寿命周期成本最小为原则，分析了由投资成本、运行成本、检修维护成本、故障成本和退役处置成本组成的资产寿命周期成本，比较了常规方
　　案和本文设计方案的技术经济性。这种基于微电网的光伏发电系统可以大幅提高光伏发电的接入容量，减少用户及电源接入主电网的费用，同时还可以大幅提高用户的供电可靠性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文的背景与课题的意义

1．2 当前国内外研究现状

1．2．1 光伏电源接入配电网的研究

1．2．2 微电网的研究

1．3 本文的主要工作

1．3．1 研究的主要内容

1．3．2 研究预期成果

1．3．3 论文整体研究思路框图

第二章 光伏发电系统特性研究

2．1 太阳能电池研究

2．1．1 太阳能电池等效电路

2．1．2 太阳能电池的特性研究

2．1．3 太阳能电池的分类及组件

2．2 太阳能光伏发电系统研究

2．2．1 太阳能光伏发电系统结构模式

2．2．2 太阳能光伏系统的控制

2．3 本章小结

第三章 解决光伏发电系统并网矛盾的相关技术

3．1 太阳能光伏发电并网标准的限制性要求

3．1．1 国家电网公司标准分析

3．1．2 江苏省电力公司标准分析

3．2 基于分布式发电的微电网

3．2．1 微电网的定义与应用优势

3．2．2 微电网结构的分析

3．2．3 微电网的功率管理模式

3．3 电动汽车充电站充放电模式

3．3．1 电动汽车充电方式

3．3．2 电动汽车充放电站与电网交互模式

3．4 本章小结

第四章 基于微电网的光伏发电系统设计方案

4．1 电力用户及光伏电站案例说明

4．1．1 案例电力用户当前容量配置及接入方案

4．1．2 案例光伏电站当前容量配置及接入方案

4．2 案例目前运行情况综合分析

4．2．1 年度负荷及电量分析

4．2．2 典型日负荷分析

4．3 基于微电网的配置方案

4．3．1 微电网各元件容量配置方法

4．3．2 微电网的系统结构方案

4．3．3 本设计方案与常规方案的经济性比较

4．4 本章小结

第五章 论文的总结和展望

5．1 全文工作总结

5．2 今后进一步的工作展望

致谢

参考文献