光伏发电并网系统的电能质量问题研究

摘要

随着全球光伏发电技术的快速发展,以及传统化石能源的日益减少,越来越多的光伏电源会接入现有的电力系统。但由于光伏发电技术与传统的发电技术相比,它受外界环境的影响较大,输出功率存在间歇性和不确定性,并且它通过大量电力电子器件并入电网,这样就会给电网带来很多新的电能质量问题。因此研究和分析光伏发电并网系统的电能质量问题,将会成为光伏发电技术新的研究热点。
　　 本文通过对光伏发电并网系统的结构、运行特性及控制策略的研究,分析了此系统中存在的主要的电能质量问题及其影响因素,并主要研究了光伏发电并网系统的共模电流和电压暂降的问题。本文采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法对共模电流问题进行了研究,通过对系统参数的分析,提出了基于SVPWM算法关键参数的共模电流抑制方案。而针对电压暂降问题的分析,建立了基于光伏阵列工程模型的电压暂降仿真平台,并运用蒙特卡洛法对光伏发电并网系统中的电压暂降问题进行了研究,经过分析可知该模型更接近于实际,且研究结果可以为光伏发电并网提供一定的参考价值。
　　 最后,由于配电网在接纳光伏电源时,要考虑多方面的影响因素,而电能质量是关键因素之一,因此本文提出了基于电能质量问题的光伏电源渗透率,并通过一个仿真算例,给出了光伏电源渗透率的计算流程。研究表明,该计算方法可作为今后电网规划研究的一个依据。