分布式光伏并网系统参与电压无功调节的控制策略研究

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1、硕士学位论文＇MASTERSDISSERTATION论文题目分布式光伏并网系统参与电压无功调节的控制策略研究作者姓名祁希萌学科专业高电压与绝缘技术指导教师贾清泉教授2015年5月中图分类号：TM743学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文分布式光伏并网系统参与电压无功调节的控制策略研究硕士研究生：祁希萌导师：贾清泉教授申请学位：工学硕士学科专业：高电压与绝缘技术所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinHighVoltageandInsulationTechnologyARESEARCHONTHESTRA

2、TEGYOFVOLTAGEREACTIVEPOWEROPERATIONINVOLVEDWITHDISTRIBUTEDPVSYSTEMbyQiXimengSupervisor:ProfessorJiaQingquanYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《分布式光伏并网系统参与电压无功调节的控制策略研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明

3、的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《分布式光伏并网系统参与电压无功调节的控制策略研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日

4、导师签名：日期：年月日摘要摘要随着环境问题和能源问题的日益突出，光伏发电等可再生的清洁能源越来越受到世界各国的青睐。在光伏发电产业中，分散接入配电网的光伏并网系统占主导地位。光伏系统出力受环境影响具有典型的间歇性和不确定性特点，使光伏并网逆变器的利用率低，而且易使电网产生电压越限和波动问题。随着电网中光伏渗透率的提高，光伏系统对电网电压的影响将会越来越大。因此，研究光伏系统并网性能，使光伏电源与电网之间更加友好地协调运行，具有重要的理论意义和实用价值。本文介绍了当前比较成熟的几种配电网电压调节方法，对其各自的原理和适用场合做出论述，系统地分析了光伏并网发电系统的工作原理以及逆变器PQ控

5、制策略，在此基础上研究分散光伏并网系统参与电压无功调节的控制策略。针对光伏和负荷功率波动导致的并网点电压越限和功率因数低下问题，在深入分析光伏系统并网点电压特性的基础上，论证低压配电网发生电压越限的可能性，研究按调节运行电压的需求和调节功率因数的需求确定电网补偿容量的方法，进而提出一种电压-功率因数控制策略。控制策略按具体控制需求把光伏逆变器的运行设定为电压调节和功率因数调节两种工作模式，并按照系统所处的七种不同状态使逆变器在两种工作模式下切换运行。在此控制策略下，光伏系统实时响应并网点电压和功率因数的变化，动态分配光伏逆变器的有功、无功输出，保证光伏并网点电压在要求范围内，并最大程度

6、地改善线路功率因数水平。算例结果验证了电压-功率因数控制策略的有效性。关键词：光伏系统；高渗透率；电压越限；功率因数；电压－功率因数控制策略；工作模式；七区图-I-AbstractAbstractWiththeenergysourcesandenvironmentproblembecomesincreasinglyprominent,photovoltaicandotherrenewablecleanenergyaremoreandmoregetthefavourofallcountriesintheworld.Inthephotovoltaic(PV)industry,distrib

7、utionphotovoltaicsystemisdominant.Affectedbytheenvironment,photovoltaicsystemoutputhastypicalcharacteristicsofintermittentanduncertainty,whichleadstothelowutilizationrateofPVgirdinverterandincreasedout-of-limitvoltagerisk.Wi