太陽光発電を考慮した配電網再構成戦略に関する研究

まとめ

世界的に深刻化するエネルギー危機に直面し、再生可能エネルギーの開発・活用が大きな注目を集めています。中でも、地球に放射される太陽エネルギーは非常に豊富で、グリーンでクリーンな太陽エネルギーは私たちの生活環境に害を及ぼさないため、人々に広く利用されています。太陽光発電は再生可能エネルギーとして広く利用されており、その技術は常に革新されています。

近年、配電網に多数の太陽光発電が接続されることで、系統の負荷対応能力が向上する一方で、太陽光発電の断続的な供給により、電力供給の安定化が図られています。系統の安定運用に影響を与える可能性があります。同時に、配電ネットワークの日常運用では、特定の状況に対処するために、通常、電力網の経済性と安定性を確保するために、スイッチング動作を通じてネットワークが再構成されます。ネットワーク再構成の効率化 従来のネットワーク再構成スキームでは、複雑なネットワーク構造の下で電力網の運用制御要件を満たすことが困難になっています。そこで本稿では、太陽光発電を含めた配電網再構成戦略の研究に着手する。

MATLAB/Simulinkシミュレーション環境では、太陽光発電系統連系の配電網システムシミュレーションモデルを構築し、太陽光発電配電網を含むネットワーク再構築戦略を検討し、経済性、信頼性、セキュリティを考慮した期間再構築モデルを構築しました。マルチエージェント システムを使用して、ランダムな太陽光発電と変動する柔軟な負荷を伴うアクティブ配電ネットワークの動的な最適化お​​よび再構築戦略を確立し、アクティブ配電ネットワークの共同再構築を実現し、アクティブ配電ネットワークの自己修復能力を向上させます。負荷電源の性別の信頼性。同時に、提案した制御方式について一連のシミュレーション実験を実行し、提案した制御方式の柔軟性と信頼性を多面的に検証します。

キーワード: 太陽光発電、系統連系、MATLABシミュレーション、配電網、動的再構成

 

概要

深刻化する世界的なエネルギー危機に直面して、再生可能エネルギーの開発と利用が大きな注目を集めています。その中でも、地球上の太陽エネルギー資源への放射は非常に豊富であり、グリーンでクリーンな太陽エネルギーは私たちの生活環境に害を及ぼさないため、再生可能エネルギーとしての太陽光発電は広く普及しており、技術革新が進んでいます。太陽光発電システムの光電変換効率を向上させるためには、システムが最大電力点をリアルタイムに追跡する必要があります。

人々の生活水準の向上、科学技術の絶え間ない進歩、管理の継続的な改善により、非再生可能エネルギーの消費は深刻、あるいは枯渇しており、再生可能エネルギーが主導産業になることが促進されています。太陽光発電世代は現段階では美しい風景になっています。成熟した開発技術、比較的低コスト、環境汚染がほとんどないという利点により、新エネルギー発電産業において高い期待があり、世界各国の注目を集めています。光強度の変動性、ランダム性、制御不能性は、太陽光発電システムの安定性に大きな影響を与えます。太陽光発電業界は革新を続けており、

MATLAB/Simulink シミュレーション環境では、単相変圧器不要の系統接続太陽光発電システムのシミュレーション モデルを構築し、提案された制御方法の柔軟性と信頼性を検証するために一連のシミュレーション実験を実行しました。複数の視点。

キーワード: 太陽光発電、系統連系、MATLABシミュレーション、配電網、動的再構築

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目次

概要................................................................... ................................................................... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………

要約................................................................... ................................................................... ......................Ⅱ

第 1 章はじめに.................................................................... …………………………………… ..1

1.1 研究テーマの背景.................................................................................. ................................................................1

1.2 国内外の開発状況 ................................................................... ................................................... 2

1.2.1 太陽光発電の開発状況 ................................................................................... ................................2

1.2.2 配電網の整備状況 ................................................................................... ................................................... 3

1.2.3 配電網再構成の開発状況 ................................................................................... ................................4

1.3 課題研究の意義................................................................................................ ................................................................5

1.4 研究内容と章構成................................................................................ ...................................................................................6

第 2 章太陽光発電システムの構成................................................................................... .........................................7

2.1 太陽光発電システムの基本構成 ................................................................................... .........................................7

2.2 太陽光発電システムの分類................................................................................................ .................................................................................... 7

2.3 太陽光発電システムの応用................................................................................ ......................................................................................8

2.4 概要................................................................................ ................................................................... ………………9

第 3 章太陽光発電系統連系インバータシステムとその制御技術................................................................... ................................10

3.1 太陽光発電系統連系インバータシステム ................................................................... ................................................................... 10

3.2 系統連系インバータシステムフィルタ ................................................................................ ................................................................... 11

3.2.1 LCL タイプフィルタのモデル ................................................................... …………11

3.2.2 パッシブダンピング................................................................ ………………………………………………12

3.2.3 アクティブダンピング................................................................ ................................................................................... 13

3.3 系統連系インバータシステムモデルの解析 ................................................................... ................................................15

3.3.1 系統連系インバータシステムの概要 ................................................................... ................................15

3.4 太陽光発電系統接続の影響分析 ................................................................... ................................................................................................................... 16

3.4.1 電源品質への影響 .................................................................................. ................................................................... 16

3.4.2 電圧への影響................................................................................ ...................................................................................................... 18

第 4 章スイッチのオープンとスイッチングに基づくランダムな分散ネットワーク再構成方法.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................19

4.1 原理の概要................................................................... ...................................................................... ..19

4.2 ランダム配信ネットワークの再構成 ................................................................................... ................................. 21

4.3 スイッチの開閉と交換方法 .................................................................... ........................ 23

4.4 シミュレーション研究................................................................................ ...................................................................... .....30

4.4.1 テストシステム................................................................ ................................................................... .30

4.4.2 MP とさまざまなヒューリスティックの比較 ................................................................................... ....31

4.4.3 SOE のさまざまなステップの影響................................................................................................ ................................................................ 34

4.4.4 SOE の感度分析 ................................................................................... ................................................................... 35

4.4.5 1 時間と複数時間の DNR の比較 ................................................................................... ......37

4.4.6 1 時間ごと、24 時間ごと、およびブロック DNR の比較 ................................................................................... 39

4.4.7 DDNR と SDNR の比較 ................................................................................... ... 40

4.4.8 24 時間 SDNR のシーン数 ................................................................................... ……41

4.5 結論................................................................................ ................................................................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

第 5 章太陽光発電系統向け配電網再構成システムのシミュレーション................................................................... ......43

5.1 太陽光発電系統連系型配電網再構成システムのシミュレーションモデルの構築... 43

5.2 シミュレーション結果の分析................................................................................................ ................................................................ 44

5.3 概要................................................................................ ................................................................... ………………46

第 6 章概要.................................................................... ................................................................. .................................. 47

参考資料................................................................................ . ................................................................... …………48

謝辞................................................................................ . ................................................................... …………51

第 1 章はじめに

1.1研究テーマの背景

現在、国民経済の急速な発展に伴い、我が国の電力網の発展もますます加速しており、特に住民生活に関わる配電網は急速に変化しており、分散型太陽光発電や多数の太陽光発電へのアクセスが急速に進んでいます。配電への柔軟な負荷 ネットワークの運用には、特定の課題が伴います。現在、経済発展の必要性により、現在の伝統的な化石エネルギーは国の経済発展に伴うエネルギー需要を満たすことが困難であり、特に人口の多い中国では、伝統的な化石エネルギーの一人当たりの保有量は比較的低い。 2018年末の時点で、中国の一人当たりの化石エネルギーのエネルギー保有量は世界平均の40％に過ぎず、中国は深刻化するエネルギー危機を緩和するために新エネルギー源の開発と利用を積極的に模索する必要がある。一方で、化石エネルギーによる環境汚染や温室効果を考慮すると、中国では積極的な新エネルギー開発が求められており、国民に支えられている系統発電は主に火力発電所に依存しています。この状況を鑑み、国営電力網は新エネルギー発電戦略を積極的に模索しており、風力発電所、太陽光発電所、水力発電所などの新エネルギー発電に多額の投資が行われており、電力供給圧力を緩和するだけでなく、グリッドだけでなく、我が国の環境問題も軽減します。現在、最も広く普及しているクリーンエネルギーとして、太陽光エネルギーは国家送電網の発展の焦点となっており、送電網への多額の投資により、近年、発電技術は徐々に成熟してきています。太陽光発電は、効率的でクリーンな電力供給システムの構築に大きな推進力を与えており、現在の電力網整備を支える重要な発電技術であり重要な力となっています。 。

1.2国内外の開発状況

1.2.1 太陽光発電の開発状況

私の国の太陽光発電産業は 1970 年代に始まりましたが、実際に発展し始めたのは 2005 年頃まででした。2011年、我が国の太陽電池の生産能力は35GW、出力は13GWに達し、世界第1位であり、世界の約68％を占めています。このため、国内の太陽光発電産業は太陽電池の生産にある程度限定されていますが、我が国の太陽光発電の総設置容量は欧米の先進国に比べて大きく遅れをとっています。このような状況において、我が国は太陽光発電産業に対して多くの奨励政策を導入してきました。中華人民共和国財政部は関係部門と協力し、補助金を通じて500MWを超える太陽光発電実証プロジェクトを支援している。2017年1月17日、国家発展改革委員会とエネルギー庁は「第13次エネルギー開発5カ年計画」を発表し、水力、原子力、風力、発電などの新エネルギー源の持続可能な開発の推進を求めた。そして太陽エネルギー。2020年には、太陽光発電の導入予定容量は100GWを超え、分散型太陽光発電6,000万キロワット、太陽光発電所4,500万キロワット、太陽光発電所5基を合わせて、太陽光発電の規模は1億1,000万キロワット以上に達するとされています。太陽熱発電は100万キロワット。

当社の太陽光発電技術も、知能制御技術の革新により、1970年代半ばに空前の進歩を遂げました。春の雨後の青竹のように、さまざまな太陽光発電システムが国内の多くの地域で徐々に導入されています。太陽光発電技術の進んだ欧米などの先進国では、1960年代から太陽光発電技術の制御方式の研究が本格的に始まり、1980年以降に太陽光発電の制御方式がほぼ完成しました。 20世紀末、太陽光発電技術の制御モジュールの量産が始まりましたが、製造コストが高かったため、この最新の研究開発プロジェクトは一部でしか使用されませんでした。しかし現在では、太陽光発電の制御システムが電子技術とうまく融合して徐々に成熟し、購入コストの低減により太陽光発電システムを導入する人が増えています。

欧州の太陽光発電市場を牽引し、中国政府は国内産業への積極的な支援と投資を行っており、これにより中国の太陽光発電産業の発展はある程度促進されてきたが、先進国と比較すると、我が国の太陽光発電産業の発展はまだかなり進んでいない。私の国の太陽光発電技術と産業の間には、主に高い生産コスト、比較的後進的な技術、不完全な産業チェーン、低い変換効率などの点で、依然として大きな隔たりがある。したがって、我が国の太陽光発電産業は依然として非常に厳しい状況に直面しており、全体的にはさらに改善する必要がある。

1.2.2 配電網の整備状況

アクティブ配電網とは、配電網の系統構造とインテリジェント機器のアクティブな制御と管理を通じて配電網の潮流管理を実現し、電力網の経済性と信頼性を向上させる配電システムを指します。現在、送電網に接続された分散型太陽光発電がますます増えており、アクティブ配電網に関する研究が注目を集めており、国内の学者もこれについて多くの研究を行っている。

……

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