论文总字数：23618字

摘 要

随着世界经济和工业的不断发展，能源短缺问题和环境污染问题逐渐成为人类目前面对的巨大挑战。各国政府都开始重点发展太阳能、风能这些可再生能源，除了不会像化石能源一样逐渐枯竭外，还有着清洁的优势。其中太阳能凭借其取之不竭、无污染等优点占有巨大优势，光伏发电是其得到广泛使用的利用方式之一。

而光伏发电利用的主要方式是采用并网发电，但光伏发电由于易受环境影响，具有间歇性、波动性和随机性，输出并不稳定。需要分析其并网后对配电网的影响。

本文首先对光伏发电的工作原理进行了介绍，在DIgSILENT中建立了含储能与光伏电源的配电网仿真算例。

其次通过对光伏并网带来的各种影响进行理论分析以及在DIgSILENT中进行仿真验证，分析了光伏并网对电压分布、网损和谐波等方面的影响和引起的配电网过电压和电压波动问题，并对光伏并网的经济性进行了分析。

最后根据理论分析和仿真结果，提出了一些光伏发电系统并网运行的优化方法。有利于光伏并网发电系统接入配电网后后配电网的可靠运行。

关键词：光伏并网，配电网，网损，电压，DIgSILENT

A Study On Operation And Strategies of Grid-connected PV System With Energy Storage Access To Distribution Network

Abstract

With the continuous development of world economy and industry, energy shortage and environmental pollution have become an enormous challenges that the human is facing. Many countries are beginning to focus on developing renewable energy, such as solar energy, wind energy, the energy has the advantage for cleaning. The advantages of solar energy with its limitless reserve, pollution-free holds an enormous advantage, solar photovoltaic power generation is one of the widely used way.

The main form of using photovoltaic power generation is grid-connected photovoltaic system, but as a result of intermittent and randomness of photovoltaic power generation, the output is not stable. It is necessary to analyze the influence of grid-connected PV system on distribution network.

Firstly, this paper introduces the working principle of photovoltaic power generation, and build the distribution network with energy storage and photovoltaic power model in power system simulation software DIgSILENT.

Secondly, by the theoretical analysis of various effects of photovoltaic (pv) grid and simulation verification in the DIgSILENT, analyzed the influence on the distribution network voltage distribution, over voltage and voltage fluctuation problem, the network loss, the influence of harmonic, etc, and the efficiency of grid-connected PV.

According to the theory analysis and simulation results, puts forward some optimization method. Which is advantageous to the reliable operation of distribution network after the PV access

KEY WORDS: grid-connected PV, network power loss, DigSILENT, distribution network

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外光伏产业现状 1

1.3 国内外研究现状 1

1.4本文主要研究内容 2

第二章 含光伏电源和储能的配电网建模 3

2.1光伏发电系统 3

2.1.1光伏发电原理 3

2.1.2 光伏阵列分类 4

2.1.3 最大功率点追踪 4

2.2 光伏发电系统建模 5

2.2.1光伏电源模型 5

2.2.2 蓄电池模型 6

2.2.3配电网模型 7

2.3 小结 9

第三章 光伏并网对配电网电压的影响 10

3.1 光伏并网对配电网电压分布的影响 10

3.1.1理论分析 10

3.1.2 算例仿真 11

3.2 光伏并网引起的过电压问题 14

3.3 光伏并网引起的电压波动问题 14

3.3.1 最大功率跟踪引起的电压波动 14

3.3.2 光伏电源输出引起的电压波动 15

3.4 小结 18

第四章 光伏并网对配电网网损的影响 19

4.1理论分析 19

4.2 仿真验证 21

4.2.1 接入位置对网损影响 21

4.2.2 接入容量对网损的影响 21

4.2.3 光伏电源运行方式对网损的影响 23

4.3 小结 23

第五章 光伏并网的其他影响 24

5.1 光伏并网对配电网谐波的影响 24

5.2 经济性 24

5.3 小结 26

第六章 光伏并网优化建议 27

6.1 对配电网电压的影响的改善方法 27

6.1.1 电压分布 27

6.1.2 过电压问题改善方法 27

6.1.3 电压波动问题的改善 27

6.2 光伏并网产生的网损问题改善 27

6.3 光伏并网产生的谐波问题改善 28

6.4 小结 28

第七章 结论与展望 29

7.1 结论 29

7.2 展望 29

参考文献 31

致 谢 32

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

随着世界经济和工业的不断发展，人类对不可再生能源的耗用日益增加，大量耗用终会枯竭，而化石类能源带来的环境危害也越来越严重，温室效应、大气污染等问题日渐突出。能源短缺问题和环境污染问题逐渐成为人类目前面对的巨大挑战。所以，开发利用可再生能源逐渐得到世界各国的重视。在多种可再生能源中，太阳能凭借其能量巨大、分布广泛、运行状态多样等优势得到了各国政府的重视。我国政府先后出台了多个相关政策以重点扶持光伏发电等新能源产业的发展。“十二五规划纲要”中也提出了积极发展可再生能源的要求。

可再生能源的应用方式包括分布式发电和大规模并网发电，但分布式发电应用更有优势。对于太阳能来说，光伏并网发电是对其进行利用的主要形式。除了提供相当好的环境效益外，可再生的分布式电源与电网配合有利于供电的可靠性。同时，分布式电源并网运行能降低网损，以及具有一定的经济效益^[14]。

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