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第1章 概述1

1.1 国内外光伏发电的现状与趋势1

1.1.1 美国3

1.1.2 日本4

1.1.3 德国5

1.1.4 中国6

1.2 光伏电源并网技术研究现状8

1.2.1 并网光伏电源技术特点8

1.2.2 分布式光伏电源大规模并网对配电网的影响9

1.2.3 分布式光伏电源大规模并网带来的研究需求10

1.3 小结12

参考文献13

第2章 分布式光伏电源技术基础15

2.1 分布式光伏电源概述15

2.1.1 分布式电源定义与优势15

2.1.2 分布式光伏电源原理与结构16

2.2 光伏电池17

2.2.1 光伏电池的分类18

2.2.2 光伏电池的发展进程19

2.2.3 硅光伏电池模型21

2.3 逆变器24

2.3.1 逆变器与光伏组件连接的拓扑结构25

2.3.2 逆变器的分类与特点27

2.3.3 对并网光伏逆变器的要求30

2.4 最大功率点跟踪控制32

2.4.1 爬山法／扰动观测法32

2.4.2 电导增量法33

2.4.3 开路电压法35

2.4.4 短路电流法35

2.4.5 纹波相关控制法36

2.4.6 负载电流／负载电压最大化法37

2.4.7 dP/dV或dP/dI反馈控制38

2.4.8 MPPT效率38

2.5 小结39

参考文献40

第3章 含分布式光伏电源的配电网负荷特性分析42

3.1 配电网负荷特性42

3.1.1 负荷类型与指标体系42

3.1.2 典型负荷时序特性44

3.1.3 实例分析46

3.2 光伏电源出力特性48

3.2.1 光伏电源并网规范48

3.2.2 典型光伏电源时序特性49

3.2.3 实例分析51

3.3 分布式光伏电源接入后的配电网净负荷特性53

3.3.1 分布式光伏电源接入对系统负荷水平的影响54

3.3.2 分布式光伏电源接入对系统负荷波动的影响57

3.4 分布式光伏电源电力电量分析58

3.4.1 分布式光伏电源有效出力及等效发电量58

3.4.2 分布式光伏电源有效出力修正系数的计算方法59

3.5 小结62

参考文献62

第4章 基于渗透率的区域配电网分布式光伏电源并网消纳能力分析64

4.1 引言64

4.2 分布式光伏电源经济效益分析65

4.2.1 分布式光伏电源并网成本／效益分析65

4.2.2 市电平价68

4.3 大规模分布式光伏电源并网渗透率分析69

4.3.1 一些概念的进一步解释69

4.3.2 光伏渗透率的基本概念和基本假设71

4.3.3 光伏渗透率分析72

4.3.4 不同负荷类型下光伏渗透率分析79

4.4 配电网中分布式光伏电源最大准入容量计算84

4.4.1 静特性约束法84

4.4.2 带约束的最优化方法88

4.4.3 数字仿真法88

4.5 基于随机场景法的分布式光伏电源最大准入容量分析89

4.5.1 方法介绍90

4.5.2 案例分析92

4.6 提高光伏渗透率的措施94

4.7 小结96

参考文献96

第5章 含高渗透率分布式光伏电源的配电网潮流分析99

5.1 引言99

5.2 含分布式光伏电源的配电网潮流计算99

5.2.1 常用的配电网潮流算法比较99

5.2.2 分布式光伏潮流计算模型100

5.2.3 含分布式光伏电源的配电网潮流算法102

5.3 分布式光伏电源对配电网电压影响分析102

5.3.1 数学模型102

5.3.2 仿真分析105

5.4 分布式光伏电源对线损影响分析111

5.4.1 数学模型111

5.4.2 仿真分析114

5.5 实际案例分析116

5.5.1 分布式光伏电源并网接入方式116

5.5.2 馈线级分析118

5.5.3 变电站级分析122

5.6 小结128

参考文献129

第6章 含高渗透率分布式光伏电源的配电网电压控制130

6.1 引言130

6.2 分布式光伏电源对配电网电压影响的机理分析131

6.3 电压控制措施134

6.3.1 AVC系统134

6.3.2 馈线级调压135

6.3.3 光伏电源逆变器135

6.4 光伏电源逆变器控制策略136

6.4.1 一般控制原理136

6.4.2 恒功率因数控制策略137

6.4.3 变功率因数控制策略137

6.4.4 电压自适应控制策略138

6.5 仿真建模141

6.5.1 研究方法141

6.5.2 OpenDSS简介142

6.5.3 仿真模型143

6.6 仿真分析148

6.6.1 仿真基础数据准备148

6.6.2 仅考虑AVC控制的极端场景潮流及电压分析152

6.6.3 光伏逆变器参与调压155

6.7 小结166

参考文献167

第7章 分布式光伏电源短路电流分析与计算169

7.1 引言169

7.2 分布式光伏电源的短路特性分析169

7.2.1 电网电压对称跌落时的短路特性分析170

7.2.2 电网电压不对称跌落时的短路特性分析171

7.3 光伏电源的低电压穿越技术172

7.3.1 低电压穿越标准173

7.3.2 光伏电源低电压穿越控制策略174

7.4 光伏电源的故障电流特性仿真177

7.4.1 不具备低电压穿越功能的光伏电源故障仿真177

7.4.2 具备低电压穿越功能的光伏并网逆变器故障仿真177

7.5 含分布式光伏电源的配电网短路电流计算方法182

7.5.1 配电网模型182

7.5.2 传统配电网短路电流计算方法183

7.5.3 含分布式光伏电源的配电网短路电流计算方法184

7.5.4 含分布式光伏电源的配电网故障仿真188

7.6 小结194

参考文献194

第8章 分布式光伏电源并网电能质量分析196

8.1 引言196

8.2 电能质量标准条款和应用196

8.2.1 光伏并网相关电能质量标准196

8.2.2 光伏并网技术标准中电能质量允许值197

8.3 分布式光伏电源电压波动与闪变评估分析方法206

8.3.1 评估程序207

8.3.2 评估计算208

8.4 分布式光伏电源谐波分析方法210

8.4.1 谐波分析基础211

8.4.2 分布式光伏电源接入典型馈线谐波分析218

8.4.3 实际案例分析223

8.5 小结224

参考文献224

第9章 含高渗透率分布式光伏的配电网综合措施分析226

9.1 引言226

9.2 储能技术226

9.2.1 储能技术分类226

9.2.2 电化学储能228

9.2.3 电化学储能模型231

9.3 储能系统在提高配电网消纳分布式光伏电源的分析233

9.3.1 储能系统的定址定容方法234

9.3.2 案例仿真236

9.4 需求侧响应239

9.4.1 需求侧响应概念239

9.4.2 需求侧响应的负荷特性241

9.5 需求侧响应在含高渗透率分布式光伏电源的配电网中应用243

9.5.1 激励型需求侧响应优化模型243

9.5.2 激励型需求响应求解方法245

9.5.3 案例仿真247

9.6 集群分区控制249

9.7 含高渗透率分布式光伏电源的配电网集群电压控制251

9.7.1 基于无功／有功电压灵敏度解耦分区方法251

9.7.2 无功／有功电压分区内控制策略255

9.7.3 案例分析257

9.8 小结267

参考文献267