光伏并网系统建模与准入容量计算研究

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目前,能源短缺和环境污染问题日益严峻,太阳能等新型可再生能源大规模并网将成为一种趋势。随着光伏并网容量在电网中所占比例的增加,光伏并网对电网的影响也越来越大,因而计算电网所能接纳的最大光伏准入容量,对电网的规划和运行都有重要的指导作用。  本文首先在 MATLAB/Simulink中搭建了光伏并网系统仿真模型,研究了光伏系统最大功率点跟踪的控制算法,提出一种改进变步长电导增量法,并对其性能进行仿真分析,验证了该算法在最大功率追踪方面具有快速响应特性和良好的稳态性能。并网系统使用 PQ控制策略,将光伏电源并入电网,为后续研究打下了基础。然后,本文研究了光伏并网准入容量的计算。在介绍了使用遗传算法计算准入容量后,提出一种改进遗传算法对光伏准入容量进行优化计算。在不影响系统稳定运行的前提下,以仿真试探法得到的准入容量为标准,结合IEEE57节点算例系统对光伏并网准入容量进行计算与分析。最后,本文按照计算的准入容量将光伏电源并网,研究光伏电源对电网电能质量和系统稳定性的影响。  通过研究发现光伏系统的准入容量主要受并网处故障条件的限制,得到可通过分散接入的手段提升光伏并网准入容量的结论。合理容量的光伏电源并网,能在一定程度上改善电网的电压分布,并对电压有一定的支撑作用。光伏电源按额定容量出力时,对系统谐波含量的影响最小。但是并网容量过大时,会对电网带来不利的影响。因此在电网中接入光伏电源时,应合理规划计算光伏准入容量。
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