大型光伏电站对接入系统的稳定性影响及其运行安全性评价

摘要

随着经济和社会的快速发展，煤、石油、天然气等化石能源逐渐枯竭以及环境问题的凸显，开发太阳能等清洁能源已成为世界各国能源战略的共识。然而，短时间内光伏项目的大规模集中开发、投产，而运行管理经验缺乏，由此造成电网事故频发，光伏发展与电网发展严重不协调，这不但对电网安全造成巨大隐患，同时也制约了光伏产业的健康发展。为此，本文针对大型光伏电站接入对电网稳定性影响以及光伏电站运行安全性综合评价展开了研究。
　　首先，论文对光伏系统与直流系统的模型进行了介绍，给出了配备 L型、LC型以及 LCL型三种滤波器的光伏逆变器在αβ和 dq坐标轴下的状态方程。同时，本章还对 PSD暂态稳定程序中的 DA直流系统模型总体结构及控制方法进行了阐述。
　　其次，论文对光伏接入对电网稳定性影响展开研究。基于 PSD-BPA软件搭建的仿真分析模型，通过对光伏电站、常规机组以及不同容量光伏电站在三相短路故障切除后电压、有功及无功仿真曲线的差异性对比，完成了对大型光伏电站故障后的外特性研究。随后，针对不同光伏接入比例在大干扰后对接入系统的功角稳定性影响进行了分析，并给出相关结论。最后，基于直流系统的无功电压特性，利用仿真建模手段，对光伏交直流混联外送系统的特性展开了研究。
　　最后，本文建立了包括低电压穿越成功率、有功波动抑制能力、并网点电压越限、动态无功响应能力、频率穿越成功率五个指标的大型光伏电站运行安全性评价体系，并实现了指标的定量计算。在此基础上，将熵权法和层次分析法应用于大型光伏电站运行指标权重计算中。并应用灰色关联分析法实现对光伏电站运行性能的综合评价排序。最后通过相关算例分析，验证了本文所阐述的大型光伏电站运行性能综合评价方法的实用性和有效性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外现状

1.3 论文的主要研究内容

第2章 光伏与直流系统模型

2.1 光伏发电系统建模

2.2 直流系统建模

2.3 本章小结

第3章 大容量光伏直流送出系统特性分析

3.1 光伏电站故障后的外特性分析

3.2 光伏电站接入对系统功角稳定性的影响

3.3 直流系统无功电压特性

3.4 光伏外送系统特性仿真与分析

3.5 本章小结

第4章 大型光伏电站运行安全性综合评价

4.1 大型光伏电站运行安全性评价体系

4.2 大型光伏电站运行安全性综合评价

4.3 大型光伏电站综合评价算例

4.4 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及参加的科研工作

致谢