面向电网公司的光伏电站监视系统的设计

【摘要】：随着能源危机的到来,光伏发电及其相关技术成为各个国家高度关注和研究的对象。光伏发电虽然具有太阳光取之不尽、与负荷可就地平衡等特点,但光伏发电受气象等影响很大,有别于其他常规电源,光伏发电如何安全、稳定、可靠运行,接入电网后如何应对其对电网的影响,成为并网光伏发电的关键因素。 从电网角度讲,并网光伏电站与电网间形成较为多变的电力电量交换和复杂的结算关系,因此对其交换电能和电能质量进行监视是必要的。面向电网的光伏电站监视系统的5W1H问题构成了本文监视系统的核心组成部分,就是(1)Why监视目的:光伏电站对电网的最大影响即其电能品质和公平结算;(2)What监视什么:与Why相关的测量量;(3)Where在哪里监视:从光伏电站提供的监控系统及专门增加的并网点现场终端中获取;(4)When何时监视或监视的频度:采用准实时采集频度,灵敏度高的测量要增加其精度的保证;(5)Who电网公司何部门来用:根据需要,由电网调度或用户侧管理部门使用;(6)How如何监视:纳入变电站/电厂电能采集系统或用户侧电能采集系统建设。 本文的核心内容可以分为三大块:对面向电网的光伏电站电能采集的共性和特性进行分析,提出了根据电站的规模和类型,选择不同的通信手段,接入电网公司的变电站/电厂电能采集系统或用户侧电能采集系统,并推荐了厂站集成方案;根据光伏电站不同费率电能交换的特殊性,建立合适的最大可能发电出力预测模型,增加光伏电站太阳光能的采集,计算最大的可能发电功率,并与双向电能计量进行复核,防范因进出电价差价而产生的类似窃电行为;对相关模型的静态参数和在线测量进行灵敏度分析和误差分析,寻找具有理论依据的优化静态参数收集方案,优化在线测量方案,以期提出经济、有效的采集系统。 【关键词】：电网光伏监视 电能采集系统 最大发电模型 测量方案优化 灵敏度
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-12
• 1.1 课题背景和意义9-10
• 1.2 系统组成与目标10
• 1.3 国内外研究现状10-11
• 1.4 课题主要研究工作11-12
• 第二章 光伏电站数学模型及常规厂站监视系统12-18
• 2.1 综述12
• 2.2 光伏有功功率通用数学模型12-13
• 2.3 逆变器数学模型13
• 2.4 储能子系统数学模型13-14
• 2.5 最大功率跟踪（MPPT）控制14-16
• 2.6 典型厂站监控系统分析16-18
• 第三章 光伏电站接入电网对配电网的影响18-24
• 3.1 光伏电站并网特点18-21
• 3.1.1 光伏发电站的运行特性18-19
• 3.1.2 光伏发电站对配电网运行的影响19-21
• 3.2 光伏电站接入电网的技术规范分析21-24
• 第四章 面向电网的光伏电站监视系统需求设计24-34
• 4.1 光伏电站监视整体需求24
• 4.2 光伏电站并网性能的监视需求设计24-29
• 4.3 面向光伏电站的模拟监视系统29-31
• 4.4 现有电力公司的厂站端信息采集系统分析31-32
• 4.5 光伏电站采集终端及集成方案32-34
• 第五章 光伏电站模型参数和测量量设计与实例验证34-43
• 5.1 光伏电站模型中静态参数和测量量分析34
• 5.2 误差分析34-35
• 5.3 局部灵敏度分析35-36
• 5.4 全局灵敏度分析36-37
• 5.5 静态参数、测量量需求设计37-43
• 5.5.1 光伏阵列及逆变器出口侧有功功率计算模型37
• 5.5.2 案例说明37-38
• 5.5.3 静态参数、测量量对输出功率误差的影响38-39
• 5.5.4 对静态参数、测量量的需求设计39-41
• 5.5.5 功率计算模型的仿真计算结果41
• 5.5.6 最大发电功率预测模型结果41
• 5.5.7 统计分析41-43
• 第六章 面向电网光伏电站监测系统开发与实现43-54
• 6.1 系统总体设计43-45
• 6.1.1 光伏监测主站系统软件框架设计43-44
• 6.1.2 光伏监测主站的WEB 整体布局44-45
• 6.2 软件开发45-54
• 6.2.1 仿真模型45-49
• 6.2.2 功能界面显示49-51
• 6.2.3 历史数据的显示51-52
• 6.2.4 仿真界面52-54
• 第七章 总结和展望54-56
• 7.1 总结54
• 7.2 展望54-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-60
• 附录60-61
• 详细摘要61-64

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