新能源综述 (终稿2)

专 题 报 告

题 目 新能源发电及并网技术

专 业 电气工程

年 级 研2013级

小组成员

指导教师 戴朝华 daichaohua@

电气工程学院

摘要

随着能源的全球性危机的加剧和对环境保护及经济可持续发展的重视，新能源和可再生能源的开发利用成为大多数发达国家和部分发展中国家21世纪能源发展战略的基本选择。新能源包括太阳能、风能、海洋能、燃料电池、地热能、生物质能等，目前发电是新能源的主要利用方式，其中太阳能、风能等发电技术已经进入实用阶段，因此本小组论文第一章对9种常见的新能源的发展情况、工作原理及应用情况作了基本介绍；第二章对利用比较广泛的新能源包括太阳能、风能，展开详细的拓展介绍，以明确其运行机制、系统基本构成、以及推导了其基本数学模型；第三章，结合电力电子技术发展现状、电力电子器件以及控制技术的发展，新能源转换为电能并送入电网，最终成为可以被调度的分布式发电站是证明可实现的，本章重点阐述了新能源转换为直流后，通过逆变并网技术输送到电网的相关技术方案；第四章，在第三章的基础上，鉴于新能源具有分布式电源的随机性、波动性、不可预测性等特点，其大量接入势必会给电力系统带来一定不利影响，讨论了分布式发电接入技术，最大限度应用其所带来的价值；第五章，从负载馈能角度，考虑将部分再生电能利用起来回送到电网，可以节省部分电能，起到节能降耗的效果，因此本章针对城市轨道交通车辆，在讨论传统馈能方案上，介绍了几种逆变回馈装置及回馈方案。

目录

第一章 新能源发电技术概述 ......................................................................................................... 1

1.1太阳能发电 ........................................................................................................................ 1

1.2 风能发电 ........................................................................................................................... 2

1.3海洋能发电 ........................................................................................................................ 3

1.4 燃料电池 ........................................................................................................................... 4

1.5 地热能发电 ....................................................................................................................... 5

1.6 生物质能发电 ................................................................................................................... 6

1.7 磁流体发电 ....................................................................................................................... 7

1.8 核能发电 ........................................................................................................................... 7

1.9 新能源储能技术 ............................................................................................................... 8

本章小结 ................................................................................................................................... 9

参考文献 ................................................................................................................................. 10

第二章 光伏发电和风电 ............................................................................................................... 10

2.1 太阳能光伏发电的原理 ................................................................................................. 10

2.1.1 太阳能光伏发电的运行方式 ............................................................................. 11

2.1.2 太阳能光伏发电系统的组成 ............................................................................. 11

2.1.3 太阳能光伏发电系统的特点及应用 ................................................................. 17

2.2 风电技术 ......................................................................................................................... 18

2.2.1变速恒频风力发电技术 ...................................................................................... 18

2.2.2 变速恒频风力发电机组的运行原理 ................................................................. 19

本章小结 ................................................................................................................................. 21

参考文献 ................................................................................................................................. 21

第三章 新能源逆变器并网技术综述 ........................................................................................... 22

3.1 电力电子技术发展现状 ................................................................................................. 22

3.2 电力电子技术在新能源中的作用 ................................................................................. 25

3.2.1 风能发电系统 ..................................................................................................... 25

3.2.2 燃料电池发电系统 ............................................................................................. 25

3.2.3 太阳能发电系统 ................................................................................................. 26

3.3 单相逆变器输出控制的研究现状 ................................................................................. 26

3.3.1逆变器的模拟控制与数字控制 .......................................................................... 26

3.3.2逆变器的输出控制策略 ...................................................................................... 28

3.4 逆变器的并联控制策略 ................................................................................................. 31

3.4.1有线均流控制策略 .............................................................................................. 31

3.4.2 无线下垂控制 ..................................................................................................... 32