隨著分布式電源、電力電子設(shè)備和非線性負(fù)荷隨機(jī)大量地接入,微電網(wǎng)電能質(zhì)量污染日益嚴(yán)重。由于用電設(shè)備對(duì)電能質(zhì)量要求較高,而微電網(wǎng)消納電能質(zhì)量污染的能力薄弱,微電網(wǎng)電能質(zhì)量問(wèn)題尤為突出。多功能并網(wǎng)逆變器(Multi-Function Grid-Connected Inverter,MFGCI)具有有功并網(wǎng)、諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。因此,本文從電能質(zhì)量分散自治的角度出發(fā),建立MFGCI容量分配策略,提出電能質(zhì)量治理優(yōu)化策略。所提策略對(duì)于降低電能質(zhì)量污染,提高設(shè)備利用效率,提升系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有重要實(shí)際意義。本文首先對(duì)諧波治理、無(wú)功補(bǔ)償?shù)难芯恳饬x和常見(jiàn)治理方式進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹,并對(duì)MFGCI的研究現(xiàn)狀和MFGCI電能質(zhì)量治理的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。接著本文綜合分析諧波治理優(yōu)化變量與有功并網(wǎng)、無(wú)功補(bǔ)償之間的容量關(guān)系,確立MFGCI諧波電流補(bǔ)償和無(wú)功補(bǔ)償?shù)那蠼馑悸?為MFGCI實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量治理優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。其次,結(jié)合光伏發(fā)電系統(tǒng)諧波污染治理需求和光伏最大功率并網(wǎng)的要求,本文提出光伏發(fā)電系統(tǒng)諧波治理優(yōu)化模型。考慮光伏電池的輸出特性和諧波補(bǔ)償對(duì)MFGCI容量分配的影響,分情況建立了諧波治理優(yōu)化模型,并采用模擬退火粒子群算法結(jié)合算例對(duì)所提模型進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。最后,針對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)諧波畸變和電壓偏差問(wèn)題,本文考慮微電網(wǎng)運(yùn)行綜合效益和電能質(zhì)量治理帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益,從功率優(yōu)化和電能質(zhì)量自治的角度出發(fā),提出有功優(yōu)化與節(jié)點(diǎn)電壓偏差、諧波畸變治理優(yōu)化的微電網(wǎng)電能質(zhì)量治理二層優(yōu)化模型。其中,上層以系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用最低為目標(biāo),決定分布式電源的有功并網(wǎng)量,從而影響下層MFGCI電能質(zhì)量治理容量。下層以系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓偏差和諧波畸變最小為目標(biāo),確定MFGCI諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償量,并將治理后的電能質(zhì)量參數(shù)反饋到上層,改變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行費(fèi)用,從而影響有功并網(wǎng)。本文通過(guò)研究上、下層決策變量間關(guān)系,分析上、下層決策的影響,制定了電能質(zhì)量治理與有功并網(wǎng)優(yōu)化過(guò)程的容量協(xié)調(diào)策略。最后采用模擬退火粒子群優(yōu)化算法結(jié)合算例對(duì)二層優(yōu)化模型進(jìn)行了驗(yàn)證與分析。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM711;TM464
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微電網(wǎng)諧波治理研究現(xiàn)狀
        1.2.2 微電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償研究現(xiàn)狀
        1.2.3 電能質(zhì)量治理與功率優(yōu)化
        1.2.4 多功能并網(wǎng)逆變器發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 多功能并網(wǎng)逆變器諧波補(bǔ)償與電壓偏差治理機(jī)理分析
    2.1 諧波補(bǔ)償治理原理
    2.2 電壓偏差治理原理
    2.3 多功能并網(wǎng)逆變器原理分析
        2.3.1 多功能并網(wǎng)逆變器典型構(gòu)成
        2.3.2 多功能并網(wǎng)逆變器諧波治理算法
        2.3.3 多功能并網(wǎng)逆變器無(wú)功補(bǔ)償算法
    2.4 MFGCI有功并網(wǎng)和電能質(zhì)量治理的容量分配
        2.4.1 有功并網(wǎng)容量和電能治理容量關(guān)系分析
        2.4.2 MFGCI有功并網(wǎng)容量和剩余容量
        2.4.3 MFGCI剩余容量與諧波補(bǔ)償量
        2.4.4 各頻次諧波電流補(bǔ)償量求解思路
        2.4.5 MFGCI剩余容量與無(wú)功補(bǔ)償容量
    2.5 本章小結(jié)
第3章 光伏發(fā)電系統(tǒng)諧波治理優(yōu)化策略
    3.1 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)諧波治理優(yōu)化策略建模思路
    3.2 諧波治理單層優(yōu)化建模
    3.3 諧波治理二層優(yōu)化建模
        3.3.1 有功并網(wǎng)上層優(yōu)化模型
        3.3.2 諧波治理下層優(yōu)化模型
    3.4 模型求解與算例分析
        3.4.1 諧波治理優(yōu)化粒子
        3.4.2 求解步驟
        3.4.3 算例分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 微電網(wǎng)有功優(yōu)化與電能質(zhì)量治理優(yōu)化策略
    4.1 有功優(yōu)化與電能質(zhì)量治理優(yōu)化建模思路
    4.2 有功優(yōu)化與電能質(zhì)量治理的優(yōu)化建模
        4.2.1 有功優(yōu)化模型
        4.2.2 電能質(zhì)量治理優(yōu)化模型
    4.3 有功優(yōu)化和電能質(zhì)量治理優(yōu)化模型求解
        4.3.1 優(yōu)化模型的粒子結(jié)構(gòu)
        4.3.2 有功優(yōu)化與電能質(zhì)量治理優(yōu)化的功率分配策略
        4.3.3 有功優(yōu)化電能質(zhì)量治理優(yōu)化模型求解步驟
    4.4 算例分析
        4.4.1 參數(shù)設(shè)置及方案設(shè)計(jì)
        4.4.2 MFGCI容量分配分析
        4.4.3 經(jīng)濟(jì)性分析
        4.4.4 諧波補(bǔ)償能力分析
        4.4.5 電壓偏差治理分析
        4.4.6 算法收斂分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝

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