降低电网损耗论文提纲

论文题目：建筑光伏直流微电网的运行特性研究

摘要：随着能源生产的多样化以及能源储存需求的不断增加,配电网变得比以往任何时候都更加复杂。微电网通过集中管理风电和光电等可再生能源形式的分布式电以及分布式储能装置为就近负荷供电,与大电网相辅相成形成一个灵活的新配电网系统。这种供电形式充分缓解了分布式电源并网时出现的电压波动过大以及谐波污染问题,能够迅速应付短期激增的电力需求,提高了供电可靠性并降低对环境的污染。近几年在建筑用电中直流负荷比例不断增加,直流供电的直流微电网形式避免了变流环节和无功产生的功率流失,系统效率更加高效。对于直流微电网还有一些关键的问题有待解决,如直流母线电压等级的选择、负荷结构对其损耗和效率的影响、交/直流微电网的适用范围等。因此设计实验研究为建筑供电的直流微电网在不同电压等级、不同负荷结构下的运行特性,并与交流微电网作对比探讨二者的实际损耗和效率问题。本文首先分析研究了用于构建微电网系统的光伏发电模块、储能电池模块以及并网模块的工作原理和建模过程;在此基础上使用Matlab/Simulink仿真工具搭建了光伏直流微电网与分布式蓄电独立供电模型,研究其在不同拓扑结构下的负荷功率范围和运行特性;其次以深圳某直流微网示范工程为研究对象,搭建290kW负荷容量的双极母线结构的光储直流微电网与交流备电联合供电的仿真平台,通过模拟负荷的投切情况和光照强度变化分析该系统内部的能量流动和运行特性,验证各部分控制策略的准确性;根据IGBT损耗计算方法建立变流器损耗计算模块,根据直流线路损耗计算方法在在各节点间加入等值电阻并建立线损率计算模块,便于得出多种运行状态下的损耗和效率情况;搭建了与示范工程容量相同、结构相似的光储交流微电网系统,通过改变母线电压、各节点线路长度、负荷的投切情况得到同运行条件下的交、直流微网运行损耗和效率,将得到的实验数据进行汇总分析,对比得到直流微网的运行特性。本文得到的实验数据对于今后直流微网的电压等级选择,直流微网有效降损以及直流微网的适用性研究均有一定的参考价值,可为更多的微网示范工程提供数据支撑。

关键词：直流微电网;交流微电网;直流损耗;储能单元

学科专业：控制科学与工程

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 微电网概述及研究现状

1.2.1 微电网概述

1.2.2 国外研究现状

1.2.3 国内研究现状

1.3 论文主要内容及章节安排

第2章 微电网的基本构成

2.1 微电网的建模

2.2 太阳能发电模块

2.2.1 太阳能电池工作原理

2.2.2 接口电路及最大功率点控制

2.3 储能蓄电池模块

2.3.1 蓄电池工作原理

2.3.2 双向接口电路及控制策略

2.4 并网模块

2.5 本章小结

第3章 光伏直流微网与分布式蓄电独立供电系统

3.1 直流微电网的拓扑结构

3.2 单母线结构

3.3 双母线结构

3.4 本章小结

第4章 光伏直流微电网、集中储能单元与交流备电联合供电系统

4.1 光伏直流微电网、集中储能单元与交流备电联合供电系统的拓扑结构

4.2 负荷波动特性

4.3 储能非正常充放电特性

4.4 本章小结

第5章 直流微电网损耗特性

5.1 直流微电网的损耗构成

5.2 直流线路损耗计算方法

5.3 变流器损耗计算方法

5.4 本章小结

第6章 交、直流微电网仿真对比研究

6.1 光储交流微电网系统

6.1.1 仿真平台结构

6.1.2 负荷波动特性

6.2 交、直流微电网运行特性对比

6.2.1 交、直流微电网的损耗特性对比

6.2.2 多电压等级下的损耗特性

6.3 本章小结

第7章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

致谢