扶贫光伏电站的优化调度研究及其控制体系设计

作     者：邱添 

作者单位：华北电力大学 

学位级别：硕士

导师姓名：苏杰;杨洋

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：扶贫光伏 调度模型 电压控制 云技术 

摘      要：太阳能作为可再生能源之一,因具有清洁、高效、可灵活安装及投资较小等优点受到广泛重视。“光伏扶贫政策进一步促进了光伏产业的发展。但是,大量的分布式扶贫光伏接入带来的电能质量问题、光伏消纳水平过低的问题以及缺乏相应的控制体系问题都是制约“光伏扶贫项目达到预期效果的难题。因此本文针对以上难题展开研究,建立了适合农村的实际情况的调度方案和进行求解的非合作博弈模型,并通过仿真实验得到最优的调度方案,最后根据最佳方案建立了基于云技术的控制体系,实现对光伏系统运行状态的控制与优化。本文以云南某县的光伏扶贫项目作为研究对象,首先进行电压越界的机理分析,介绍了四种电压调节方法。然后根据光伏发电系统的运行状态与电压幅值把电压调节分为了不同阶段,对于不同的情况选取不同的电压控制策略。采用此方法解决农村薄弱配网环节的电压越界问题,不仅可以进一步提升电能质量还能够给光伏发电系统的运行状态留有一定的安全裕度。其次在提升光伏消纳水平方面,根据农村地区的实际情况出发提出四种不同的调度模型并进行了仿真实验。通过对比各个方案的收益和光伏消纳能力得到最适合农村地区的调度模型方案。最后针对控制体系缺失的问题,根据之前确定的最优调度方案进行基于云技术控制体系的设计。本文采用阿里云物联网平台进行控制体系建立:使用云端提供的设备端SDK在Linux操作系统进行开发来模拟光伏发电系统的真实设备,以实现设备与云端的连接。此外在云端还进行了设备的功能定义、添加相应的物模型、建立规则引擎等功能设置,这样便可以对光伏电站的运行状态进行实时监控与优化,最终完成控制体系的建立。