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1、毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 学 号： 专 业： 电气工程及其自动化 设计(论文)题目： 10MWp光伏电站接入系统工程 指导教师： 教授 20*年 *月 * 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生
2、写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述一、 光伏发电原理及发展现状众所周知，太阳能是一种用之不竭、储量巨大的清洁可再生能源，每天到达地球表面的辐射能量相当于数亿万桶石油燃烧的能量，太阳能开发与利用正逐步成为各国政府重点发展的战略。热能和光能利用是太
3、阳能应用的两种重要形式。“光伏发电”是利用光伏电池的光伏效应将太阳光的光能直接转换为电能的一种可再生、无污染的发电方式，正在全球范围内迅猛发展，其不仅要替代部分化石能源，而且未来将成为世界能源供应的主体，是世界各国可再生能源发展的重点。光伏发电原理及发展现状一文阐述了太阳能光伏发电系统的基本结构和工作原理，综述了国内外光伏发电技术的发展现状及发展趋势。尽管与传统发电方式相比，目前光伏发电的成本仍偏高，尚不具备大规模商业开发的条件，但以太阳能为主体的新能源将成为21 世纪世界能源供应的主体，可以预测，随着光伏产业的快速发展，光伏发电的成本将不断下降并逐步逼近传统发电成本的水平，从而成为具备竞争能
4、力的可再生能源。二、 并网型光伏发电系统光伏并网发电系统几个关键问题的研究及太阳能光伏发电系统的研究阐述了光伏发电并网中的几个重要问题。光伏发电系统仍有许多技术问题有待解决。首先，采用更为可靠和高效的最大功率电跟踪控制策略，使电池板更加高效地将太阳能转换为电能。其次，随着光伏技术的发展，当多台并网系统一起工作时，可能会出现许多问题。因而要求并网控制策略必须越来越先进，并网逆变器的效率也要越来越高。第三，孤岛效应的防止，使用简单的指令电流扰动的方案可能难以奏效，需要有更可靠、稳定的检测方法。这三个技术问题是光伏发电系统中的关键所在。在常规的线性系统电气设备中，为使负载获得最大功率，通常要进行恰当
5、的负载匹配，使负载电阻等于供电系统的内阻，此时负载上就可以获得最大功率。但是，在太阳能电池供电系统中，太阳能电池的内阻不仅受日照强度的影响，而且受环境温度及负载的影响，因而处在不断变化中，从而不可能用上述简单的方法获得最大输出功率。目前所用的方法是在太阳能电池阵列和负载之间增加一个DC/DC 变换器，通过改变DC/DC 变换器中功率开关管的占空比，来调整、控制太阳能电池阵列工作，从而实现最大功率点跟踪控制。本文采用BOOST 升压电路结合改进扰动观察法来对太阳能电池板进行最大功率点跟踪。将检测到的太阳能电池的输出电压UPV 和输出电流IPV 信号输入到MPPT 算法模块，相乘得出太阳能电池输出
6、的功率，然后运用所采用的改进扰动观察法，经过算法运算，输出一个调制信号，该调制信号与恒定频率的三角波信号相比较，产生控制BOOST 电路中功率开关器件的开关信号，通过不断调节功率开关器件的占空比来达到太阳能电池最大功率点跟踪的目的。并网型光伏发电系统与公共电网相联接，实现MPPT 的前级DC/DC 变换控制与实现逆变、并网控制的后级DC/AC PWM 控制独立，降低了后级逆变器并网工作与光伏阵列输出功率的相互影响，在提高太阳能利用率的同时，提高并网电流品质。并网型光伏发电系统具有太阳能利用率高、可省略蓄电池储能环节、发电成本较独立型光伏发电显著降低等优点，尤其是光伏发电技术发展的趋势，主要有大
7、型联网光伏电站和住宅联网型光伏系统两大类，其中，光伏系统与建筑相结合( BAPV) 的住宅屋顶联网型光伏系统已成为光伏产业的一个热点。三、光伏电站并网对电网可靠性的影响在光伏电站并网对电网可靠性的影响一文中，简单的分析了光伏电站接入电力系统后对其产生的可靠性产生的影响：太阳辐照度和光伏电池工作温度等的随机性会对光伏电站并网后发输电系统的可靠性产生一定影响。为全面评估光伏电站并网后对电网可靠性的影响,根据光伏电站等值电路,推导了光伏电站的输出功率关系式。针对光伏电站发出的无功功率与接入点电压的密切联系以及光伏电站的故障特性,交替求解光伏电站的无功功率和电网潮流,并提出光伏电池组件的故障切除条件。
8、对含光伏电站的发输电系统进行可靠性评估的算例表明,合理接入光伏电站能够改善系统可靠性,太阳辐照度和故障光伏电池组件切除方案也会对可靠性产生较大影响。三、 光伏电站并网特性(1) 大量光伏电站启动时若设备的电流变化率较大,可能对电网造成较大冲击,应对光伏电站提出启动电流变化率的指标。(2) 光伏并网电站直流侧中断后系统交流输出均快速关断,电流变化率很大,对电网可能造成较大冲击;试验得到的光伏电站功率变化率最大达电站总容量的25% /min。因此,为减缓因日照等原因造成的光伏电站输出功率短时骤降,所接入的公用电网需要具有并网光伏电站总装容量25%以上的备用容量,或采取在直流侧安装一定容量储能元件等
9、措施。(3) 250 kW光伏并网电站实际保护校核计算显示,反向故障时,光伏电站提供的故障电流小于原过流保护定值,不会导致系统侧线路保护误动;但若光伏并网电站容量增大至2 500 kW光伏电站提供的故障电流大于原保护定值,可能会导致系统侧线路过流保护误动。因此,大量光伏电站并网,应进行保护配置校核,必要时需限制接入的光伏电站容量。(4) 光伏并网电站发电量受各种因素(季节、地点、气候等)的影响,波动性较大,其发电特点是:日照充足情况下,日发电量大,中午时段发电量最大,全天功率变动相对平缓;阴天工况下,发电量大大减少,全天功率变动较大;冬季发电量相对其它季节少。光伏并网电站发电规律也可为电网调度
10、部门预测和有序调度提供参考依据。(5) 对大、中、小3 个典型光伏并网电站及12台逆变器的谐波指标测试分析,均能满足电网谐波指标要求,但根据光伏并网电站具体的运行特点,还可探讨更具操作性的评估方法和更科学的评估标准。对今后光伏电站大量、大范围接入公用电网可能带来的问题,还需在光伏电站实际运行中进一步积累经验、研究分析,并结合仿真计算,完善光伏电站并网技术规范。参考文献1 王宏华.光伏发电原理及发展现状.机械制造及自动化,2010.186189.2 邵翠平. 我国太阳能光伏发电现状及发展趋势.科技前沿，2008年第23期.3 李冬辉，王鹤雄,等.光伏并网发电系统几个关键问题的研究. 电力系统保护
11、与控制,2010,(21): 208214.4 孔娟.太阳能光伏发电系统的研究:硕士学位论文.青岛：青岛大学，2006.5 Tamer T.N. Khatib ，Azah Mohamed，Nowshad Amin.A New Controller Scheme for Photovoltaics Power Generation Systems. European Journal of Scientific Research,2009, Vol.33 (3):515524.6 张轶，鲁国起,等.光伏电站并网对电网可靠性的影响.浙江：华东电力，2010.7 童杭伟，池勇,等.浙江电网光伏电站并网
12、特性的试验研究.浙江：华东电力，2009,3738.8 汤继东，陈正国.浅谈并网运行光伏发电站系统集成.北京：新能源，2010.9 任意.新型太阳能光伏电站并网发电.科技周刊,2007.10 李春鹏,张廷元,周封.太阳能光伏发电综述.电工材料，2006 .11: 硕士学位论文.上海: 上海交通大学，2009. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本课题主要研究光伏电站接入系统的方案与接入措施。首先需要了解光伏发电的有关原理，使用MATLAB软件对光伏电源输出特性进行仿真。其次引入10MWp光伏电站的设计算例，在分析了该地区的地理位置、日照条件、电网概况、装机规划等背景资料后，选择接入系统的方案。利用PSASP仿真软件对不同方案进行潮流分析、暂态稳定性分析,再进行经济性比较，给出最优方案。最后考虑光照波动性对光伏电站出力的影响，观察光伏波动性对系统的影响，进一步证明光伏电站接入方案的可行性。
