基于广义Tellegen定理的光伏并网系统的潮流算法研究

【摘要】：随着太阳能的开发和利用，光伏发电及其并网技术倍受关注，由于光伏发电具有间歇性与随机性，导致光伏并网后的电力系统潮流计算出现新问题，因此，本文针对光伏并网系统的潮流计算方法展开研究。 基于光伏发电并网系统基本框架结构，计及各个模型间的物理连接和电气关系，采用控制理论中的通用性数学建模方法，建立了独立光伏并网系统的综合模型。将所建模型与传统电力网模型相结合，形成含光伏源的电力系统稳态潮流数学模型。对潮流计算节点处理，一般将独立光伏并网系统作为PQ节点，本文将独立光伏并网系统的综合模型进一步等效，形成无源网络与光伏源两部分，将无源网络并入主网络中。在此基础上，提出了基于广义Tellegen定理的光伏并网系统的潮流算法。该方法能够有效地将网络拓扑结构、网络参数及电源参数联系起来，利用同一网络下不同时刻形成相互伴随网络，建立基于广义Tellegen定理的修正方程，给出光伏并网系统的潮流计算的具体步骤。 通过IEEE30节点系统测试，验证了本文提出的基于广义Tellegen定理的潮流算法应用于光伏并网系统的有效性和准确性。 【关键词】：太阳能 光伏发电系统 数学模型 广义Tellegen定理 潮流计算
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM744
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 引言8
• 1.2 课题研究的意义8-9
• 1.3 光伏发电并网系统概述9-14
• 1.3.1 光伏发电系统的分类9-11
• 1.3.2 光伏并网发电技术的国内外研究现状11-12
• 1.3.3 光伏并网发电系统的潮流算法国内外研究现状12-14
• 1.4 课题研究内容14-16
• 2 光伏发电系统的稳态模型16-24
• 2.1 光伏电池及其模型16-19
• 2.1.1 光伏电池的工作原理16
• 2.1.2 光伏电池的等效电路模型16-18
• 2.1.3 简化的工程用数学模型18-19
• 2.2 并网逆变器的模型19-21
• 2.2.1 逆变器的控制方式19
• 2.2.2 单相并网逆变器的工作原理19-20
• 2.2.3 逆变器的数学模型20-21
• 2.3 变压器的数学模型21-22
• 2.4 光伏发电并网系统综合模型22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 3 基于广义 Tellegen 定理的潮流计算24-36
• 3.1 引言24
• 3.2 常规潮流计算模型24-25
• 3.3 广义 Tellegen 定理及相关定理25-28
• 3.3.1 广义 Tellegen 定理26-27
• 3.3.2 广义 Tellegen 定理的差形式27
• 3.3.3 广义 Tellegen 定理的小扰动定理27-28
• 3.4 改进的潮流计算数学模型28-32
• 3.5 广义 Tellegen 定理的潮流计算方法及过程32-33
• 3.5.1 修正方程的建立32
• 3.5.2 基于广义 Tellegen 定理的潮流计算步骤32-33
• 3.6 算例33-34
• 3.7 本章小结34-36
• 4 基于广义 Tellegen 定理的光伏并网系统潮流计算36-50
• 4.1 引言36-37
• 4.2 光伏系统潮流计算中节点类型的处理37-38
• 4.3 光伏并网系统潮流计算的方法及步骤38-40
• 4.4 算例40-48
• 4.5 本章小结48-50
• 5 结论50-51
• 参考文献51-53
• 攻读硕士期间发表学术论文情况53-54
• 致谢54-55
• 附录 IEEE 标准测试系统数据55-57

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