光伏电源接入对地铁中压环网供电品质影响与优化控制研究

发布时间：2023-04-04 04:32

　　城市轨道交通系统的日益发达,带来了地铁系统能耗的增加。为了实现地铁系统的节能减排,将光伏电源接入地铁供电系统为后者在能源构成上提供了新的思路。考虑到地铁供电系统内负载所消耗的电能均由中压环网提供,因此通过合理方式将光伏电源接入地铁中压环网是对太阳能较为直接有效的利用方式。鉴于目前就光伏电源接入对地铁中压环网供电品质影响的研究较少,本文从如下几个方面开展了工作。首先,本文在分析光伏电池工作原理及数学模型的基础上,研究了光伏电池在工作环境温度和光照条件发生变化时的输出特性,在Matlab/Simulink中对光伏电池实际工作特性进行了仿真模拟,实现了光伏电池最大功率点跟踪控制,给出了一种将光伏电源接入地铁中压环网的光伏并网模式,并结合光伏电源接入呼和浩特地铁1号线项目,搭建了含光伏电源接入的地铁中压环网仿真模型。其次,理论分析了光伏电源接入对地铁中压环网在电压偏差及谐波方面的影响,给出了光伏电源接入容量及接入位置变化,对地铁中压环网供电品质影响的仿真结果,总结了电压偏差及谐波的分布规律,验证了理论分析结果的正确性。以电能质量相关限值为约束,给出了光伏电源接入中压环网的工程建议。最后,针对光...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 光伏在轨道交通领域的应用现状
        1.2.2 光伏接入对电能质量影响的研究现状
    1.3 本文主要工作
第2章 光伏电源接入地铁中压环网的工程方案
    2.1 光伏电源接入呼和浩特地铁1号线中压环网的工程概述
    2.2 工程的可行性研究
        2.2.1 工程对节能环保的影响分析
        2.2.2 工程所在地区太阳能资源分析
    2.3 光伏电源接入地铁中压环网方案
        2.3.1 光伏组件安装选址方案
        2.3.2 光伏组件选择方案
        2.3.3 光伏逆变器选型方案
        2.3.4 光伏阵列的运行方案
        2.3.5 光伏接入电网方案
    2.4 本章小结
第3章 光伏电源接入地铁中压环网系统建模
    3.1 光伏电池的特性及建模
        3.1.1 光伏电池的工作原理
        3.1.2 光伏电池的数学模型
        3.1.3 光伏电池的仿真模型及输出特性
    3.2 光伏电源最大功率点跟踪的原理及实现
    3.3 光伏并网发电系统建模
        3.3.1 并网逆变器控制原理
        3.3.2 地铁中压环网系统建模
    3.4 本章小结
第4章 光伏电源接入对中压环网供电品质的影响研究
    4.1 光伏接入对中压环网电压偏差的影响研究
        4.1.1 光伏接入对中压环网电压偏差影响的理论研究
        4.1.2 光伏接入对中压环网电压偏差影响的仿真研究
    4.2 光伏接入对中压环网谐波的影响研究
        4.2.1 光伏接入对中压环网谐波影响的理论研究
        4.2.2 光伏接入对中压环网谐波影响的仿真研究
    4.3 本章小结
第5章 兼具多种功能的光伏逆变器优化控制研究
    5.1 地铁中压环网电能质量问题及解决方案
    5.2 兼具有源滤波功能的光伏逆变器控制研究
        5.2.1 有源滤波器的工作原理
        5.2.2 兼具有源滤波功能的光伏逆变器控制原理
        5.2.3 光伏逆变器有源滤波模式的仿真分析
    5.3 兼具静止无功发生器功能的光伏逆变器控制研究
        5.3.1 静止无功发生器的工作原理
        5.3.2 兼具静止无功发生器功能的光伏逆变器控制原理
        5.3.3 光伏逆变器静止无功发生器模式的仿真分析
    5.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文与科研实践



本文编号：3781789