分布式光伏发电系统电能质量研究

由于全球经济的快速发展,能源危机和环境污染的问题刻不容缓,分布式光伏发电以其清洁、可再生和布置灵活等特点受到广泛关注。我国因为得天独厚的自然条件,在发展大容量、大规模的光伏电站的基础上,极力推广分布式光伏发电的建设,使光伏发电走进寻常百姓家。但是随着分布式光伏发电的渗透率越来越高,分布式光伏发电对电能质量的影响也是越来越大。论文首先对分布式光伏发电系统进行建模分析,主要包括光伏电池的数学模型、光伏逆变器的数学模型、最大功率跟踪和光伏逆变器的控制模型。在各组件数学模型的基础上,建立了分布式光伏并网的仿真模型并对其输出特性进行分析,研究外界环境条件对光伏输出特性的影响规律,为后续电能质量问题的研究建立了仿真实验平台。论文利用谐波集群算法对分布式光伏发电系统的谐波特性进行分析,明确了分布式光伏输出中特征谐波、非特征谐波、高频谐波、直流分量和环流谐波的产生机理和影响因素,为相关电能质量问题的治理提供依据。在此基础上,通过改变分布式光伏的接入位置,分析了分布式光伏作为一个谐波源,并网之后注入谐波的分布规律:发现在放射状的配电线路中,分布式光伏并网注入的谐波电流大部分是流向光伏并网点之前的负荷节点,通过配电线路汇入公共电网,光伏接入点越靠近线路末端,则整条线路的谐波电压畸变水平就越高。论文最后分析了分布式光伏并网对线路电压和损耗的影响规律,分布式光伏的接入会改变线路的潮流分布,可以提升光伏接入点处的电压,并且会导致光伏接入点发生电压波动。本文通过改变分布式光伏的不同接入位置、不同接入容量分析了分布式光伏接入对线路电压分布和线路损耗的影响规律,为分布式光伏接入位置和接入容量的选择提供了参考依据。