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分布式光伏发电系统能效测评及接入配电网关键技术研究及应用
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TM615
  • 关键词:
  • 成果简介:
    近年来,在能源危机和环境问题的双重压力下,利用清洁可再生能源发电已经得到全球的强烈关注。光伏发电作为一种新能源发电形式,是解决能源和环境问题、实现经济可持续长期发展的一个推力和着力点。虽然中国建设了大量光伏电站,但以下技术难题一直未得到有效解决。(1)光伏组件匹配、系统设计、设备选型等都会影响光伏发电系统能效,导致部分光伏发电效率低于80%;(2)随着光伏电源渗透率的提高,配电网的电压偏差、电压畸变等电能质量问题变得十分突出和复杂,成为阻碍光伏电源高密度、大规模并网的主要瓶颈。因此,针对光伏组件、逆变器等研究光伏发电系统能效测评方法及光伏引起的电能质量治理技术,是优化系统设计、指导配网运维管理、提高光伏发电效率的关键。 该项目全面分析了光伏发电系统及接入配电网后的运行特性,解决了光伏发电系统能效问题和由于光伏发电引起的电能质量问题。共获得发明专利授权3项、受理5项,实用新型专利授权3项、受理7项,软件著作权1项,发表论文10余篇,其中核心以上论文5篇,项目主要技术创新点如下:(1)提出并建立了计及风速影响的分布式光伏阵列发电输出特性及分布式光伏发电系统能效模型,实现了光伏阵列的输出在线预测,解决了分布式光伏发电设备级和系统级的能效测评问题。(2)提出一种新型光伏发电系统,对发电系统的太阳能光伏发电装置、汇流箱等组成的结构、功能均提出了改进方案,实现了光伏板充分吸收太阳光且输出能量稳定。(3)提出基于低通滤波控制策略的光伏并网逆变器谐波谐振治理方法,满足了光伏发电系统接入配电网的技术要求,解决了大规模光伏并网的谐波谐振问题。(4)提出基于光伏逆变器剩余容量的配电网有功无功协调控制策略,充分利用并网逆变器剩余容量,实现无功功率输出,解决了含光伏配电网电压越限问题。(5)提出基于广泛学习量化的含光伏微电网优化运行策略,提高了含光伏微电网的供电安全性与可靠性。 项目经过成果鉴定,一致认为该项目达到国际先进水平。研究成果已在京冀晋的配网示范区和长沙威胜科技园区等进行试点应用,所设计的光伏发电系统达到了组件发电量可预测、系统设备可监测、能效数据可分析,运营维护可调节控制,谐波谐振可治理,电压越限可调节的应用效果。通过合理制定系统建设方案、提升系统发电量和减少人工运维成本,增加试点单位经济效益达1200余万元。成果的应用可缓解京津冀雾霾,减轻环保压力,此新能源项目具有良好的应用效果和推广前景。
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