大型光伏电站电能质量分析与治理方案研究

随着大型光伏电站的迅速发展，光伏电站并网所产生的电能质量问题越来越突出，因此本文围绕大型光伏电站电能质量建模以及光伏电站接入电网的电能质量特性进行研究，旨在对大规模光伏电站的并网外特性以及给电网带来的功率、电压、频率波动与谐波等的电能质量问题进行探讨和分析。 目前针对大型光伏电站并网电能质量方面的研究内容，主要集中在单一电能质量问题上。因此本文首先通过实测格尔木光伏电站电能质量现状，在格尔木光伏电站实际运行数据的基础上建立能够同时用于对多种电能质量问题进行全面分析的大型光伏电站电能质量仿真模型。 其次，本文通过对大型光伏电站仿真模型的研究，主要分析光伏电站输出功率恒定、波动、以及突变下的电能质量特性；系统中负载发生变化时光伏电站的电能质量特性；系统发生常见短路故障时光伏电站的电能质量特性。通过分析，找出影响光伏电站电能质量的主要因素，以及电网系统外部条件变化时，光伏电站最容易出现的电能质量问题。 由此本文通过理论仿真研究了，当光照温度突变波动或者电网中负载变化过于频繁时，光伏电站并网点电压与功率因数波动以及输出谐波电流超标的电能质量问题；研究了当接入电网发生故障时，光伏电站如何解决给系统提供电压支撑的问题，最后本文给出了稳定光伏电站并网点电压、功率因数，减少光伏电站输出谐波电流以及电网发生故障时光伏电站给系统提供电压支撑的解决方案。通过对方案的建模以及仿真分析，证明方案的有效性，为推动大规模光伏发电系统并网与规模化应用的进程提供理论基础。