巴彦淖尔市20MW光伏电站设计及并网技术研究

摘要

太阳能光伏发电一方面很好地利用了清洁能源，缓解能源危机；另一方面光伏电站发出的电能可以就地消纳，减少远距离输电造成的额外损耗；光伏电站可以与主电网互为备用，在一定程度上提高了系统的供电可靠性，是未来能源发展的方向之一，具有良好的发展前景。
　　首先，本文分析了内蒙古自治区电网现状、巴彦淖尔地区电网现状及光伏电站所在地五原地区电网，进一步分析了巴彦淖尔地区某20MW光伏电站的设计环境，设计了通信系统、调度自动化系统、电气设备参数及型号选择等相关内容，为光伏电站设计奠定了基础。
　　然后建立了光伏电源模型，从理论上分析了大规模太阳能光伏电源并网所面临的难题，在Matlab/Simulink环境下仿真分析了太阳能光伏电源的输出特性，并针对常见的最大功率点跟踪控制和光伏发电系统电压稳定控制进行了研究分析。
　　最后建立了光伏逆变器模型，分析了常见的光伏逆变器控制策略的优缺点，在此基础上提出了一种通用的PI控制器参数优化设计方法，然后分别对电流控制器和电压控制器进行了参数优化，通过对其传递函数的极值点进行分析，得出了满足系统稳定运行的自然频率。以光伏电源输出的电流突降为例，仿真验证了提出的控制策略具有较强的抗干扰能力，可以实现有功和无功解耦控制，在有功波动时，该控制策略可以保证光伏电源输出的无功保持不变，确保主电网电压稳定。

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第1章 绪 论

1.1课题背景与研究意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要工作

第2章 巴彦淖尔地区某20MW光伏电站设计

2.1 项目综述

2.2 电网现状综述

2.3 电站设计环境分析

2.4 通信系统设计

2.5 调度自动化系统设计

2.6 电气设备相关设计

2.7 效益分析

2.8 本章小结

第3章 光伏系统建模分析

3.1 光伏电池建模分析

3.2 光伏系统最大功率点跟踪控制

3.3 光伏系统电压控制

3.4 本章小结

第4章 光伏电源并网控制策略研究

4.1 逆变器控制策略分析

4.2 电流控制器参数优化

4.3 电压控制器参数优化

4.4 仿真分析

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

致谢