含光伏逆变接入的配电网故障分析与仿真

【摘要】：随着世界经济的快速发展和工业的进步，全球的能源形势变得越来越严峻，以太阳能、风能等为代表的分布式发电技术发展迅速，并在国内外得到了广泛地应用。光伏发电系统的大量接入，也给配电网带来了不可忽视的影响，因此，对含光伏逆变接入的配电网系统进行故障分析，就显得尤为重要。 本文首先，针对光伏逆变接入系统的数学模型进行了详细分析，分别介绍了光伏电池模型及控制、逆变器数学模型和配电网数学模型，并建立光伏逆变接入配电网的故障分析模型和短路电流计算方法； 其次，基于PSCAD/EMTDC建立了光伏逆变接入配电网的电磁暂态仿真模型，并与DIgSILENT的仿真结果进行了对比，验证了仿真模型的有效性，同时对不同容量不同故障地点对短路电流的影响进行了仿真分析； 然后，在验证仿真模型的基础上，将短路电路的解析计算与仿真结果进行对比，验证了故障分析模型及短路电流计算方法的有效性； 最后，针对目前光伏发电的发展趋势，建立了含多光伏逆变接入的配电网仿真模型，并通过仿真分析，对比单光伏逆变接入与多光伏逆变接入在稳态和故障暂态下的特性，定性给出了多光伏逆变接入对配电网的影响。 本文针对光伏逆变接入配电网的故障特性进行分析与仿真，充分考虑光伏逆变接入的控制特性，分析了含单个光伏逆变接入配电网和含多个光伏逆变接入配电网系统的运行特性和故障特性，对光伏发电在未来智能配电网中的实际应用有一定的参考意义。 【关键词】：光伏逆变接入 恒功率控制 故障分析 配电网 PSCAD/ EMTDC
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM615;TM711
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 研究现状10-13
• 1.2.1 分布式发电技术10-11
• 1.2.2 光伏发电技术11-12
• 1.2.3 光伏发电并网故障分析技术12-13
• 1.3 本文研究的主要内容13-15
• 第二章 含光伏逆变接入的配电网故障分析模型及方法15-25
• 2.1 引言15
• 2.2 光伏接入模型15-18
• 2.3 逆变器控制策略18-19
• 2.4 配电网模型19
• 2.5 故障分析模型19-24
• 2.5.1 对称短路故障20-22
• 2.5.2 不对称故障22-24
• 2.6 本章小结24-25
• 第三章 基于 PSCAD/EMTDC 光伏接入仿真建模25-36
• 3.1 引言25
• 3.2 系统仿真模型建立25-28
• 3.2.1 光伏电池模块25-27
• 3.2.2 逆变器模块27-28
• 3.2.3 光伏逆变接入配电网系统模型28
• 3.3 仿真模型验证28-32
• 3.3.1 DIgSILENT 仿真软件简介28-29
• 3.3.2 DIgSILENT 仿真模型29
• 3.3.3 仿真结果比较29-32
• 3.4 不同光伏容量对短路电流的影响32-34
• 3.5 本章小结34-36
• 第四章 光伏逆变接入配电网故障分析方法验证36-46
• 4.1 引言36
• 4.2 对称短路计算验证36-38
• 4.3 两相短路计算验证38-40
• 4.4 多光伏逆变接入仿真建模及分析40-45
• 4.4.1 运行特性分析41
• 4.4.2 故障特性分析41-45
• 4.5 本章小结45-46
• 结论46-48
• 参考文献48-52
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果52-53
• 致谢53-54
• 附件54

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