关键字 |
| Terms-Distribution代(DG)、太阳能光伏(PV)、总谐波失真(THD),混合动力再生EnergySystem(人力资源)。 |
介绍 |
| 印度电力行业正面临着挑战,尽管代显著增长多年来,它一直遭受短缺和供应限制。能量和峰值负载短缺在2012年分别为7.8%和13% - 03。印度的人均用电量400千瓦时/年,这是远远低于世界平均水平约2100千瓦时/年。随着GDP增长加速一个雄心勃勃的8到10%,电力短缺将变得更加严重。参照上面的力量和能量的情况下,电力(MoP)和非常规能源部长(跨国公司),印度政府一直在推动可行的可再生能源技术包括风能,小水电和生物发电,节能、需求侧管理等跨国公司。自2000年以来一直在推动各种可再生能源的来源。现有总发电能力,近72%是由火力发电。需要可持续的经济增长,印度政府通过非常规能源(跨国公司),鼓励和促进可再生能源的增长力量包括生物质能、风能、水能、太阳能光伏等。预计一个明智的化石燃料发电厂集中和分散的基于可再生能源的电厂将会导致一个环保电力行业在印度的扩张。 |
| 现代电力系统的电力负荷控制的结合线性和非线性负载。近年来,使用固态电子、电力电子转换器的开关设备正在大大增加。因此,电力系统网络受到高水平的谐波。虽然,快速交换电力电子设备有几个优势,这些系统遭受的问题画电流谐波和无功分量的来源,并提供高度非线性特征。这些电气负载电流被广泛,包括:基本无功功率,第三,第五,第七,十一,十三大量谐波和其他更高频率的谐波小百分比。 |
| 一个众所周知的方法来产生电能的工厂安装分布式发电(DG)。作为一个列表的分布式发电机可以参考同步和高能化石燃烧涡轮哪些功能 |
| 石油等燃料、丙烷、天然气、汽油或柴油,和风力涡轮机。据预测,分布式发电(DG)将共同在期货电力系统由于存在大量需求的可再生能源如风能发电,沼气和太阳能光伏(PV)。 |
| 在这篇文章中,我们使用并联变换器有功功率注入电网的分布式混合可再生来源同时并联变换器也进行无功补偿,减少电流谐波失真。参考一代是基于瞬时功率理论。混合的模拟研究进行了可再生的能源。 |
分布式发电机使用并联变换器 |
| 一般来说,DG可以被定义为发电在分销网络或客户端的网络的物理分布。中的功率流的分布式发电系统是双向功率流可能从电网负荷,当电源分布式发电产生的光伏系统,风力发电系统或燃料电池有足够的数量可以反馈到电网。从光伏系统发电可以通过直粱转换器直接连接到交流总线网格的图1所示 |
| 替代设计是基于使用直流-直流转换器提高到加强直流电压和提取可用的最大力量,然后直粱转换器的使用。分布式系统通常使用的电网连接的负载是单相的,因此,在绿色中使用单相拓扑更重要。单相逆变器可用于国内目的所以把一个小型分布式发电在房子的屋顶光伏电池板和商业建筑,这些能量可以满足网格由大量的光伏电池板撤出大量的电力到电网上。 |
| b .苍井空r PV模块 |
| 入射光可以被转换成电能使用太阳能电池板通过光电转换。太阳能电池板包括大面积半导体二极管的单个细胞,构建光可以穿透到pn结的地区。n型硅晶片之间形成的结和p型表面层控制二极管特性以及光生伏打效应。硅光吸收,产生空穴和电子过剩。这些多余的费用可以流过外部电路产生的力量。图2显示了等效电路来描述一个太阳能电池。二极管的电流给定 |
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| 很明显,当前我流到外部电路 |
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| ISC短路电流,I0二极管的反向饱和电流,和是与温度有关的常数,= q / kT [1]。如果太阳能电池电路开放,那么所有的Isc流过二极管和产生开路电压Voc约0.5 - -0.6 v。如果太阳能电池短路的,然后没有电流流过二极管,所有的短路电流Isc流过短路。 |
| 由于Voc一太阳能电池大约是0.5 - -0.6 v,然后单个细胞小组”产生更多usabl水平。大多数太阳能电池板都是收取12 v电池和由36个单个细胞(或单位)串联屈服面板Voc -20 v≈18。最大面板功率输出的电压通常是关于16-17V。每个0.5 - -0.6 v系列单元可以包含一个并行的单个细胞数量,从而增加总面板表面和发电能力。 |
| 图3说明了电流-电压曲线和太阳能电池板的输出功率。如果没有负载与太阳能电池板坐在阳光下,会产生一个开路电压Voc但没有电流。如果太阳能电池板的终端做空在一起,短路电流我SC会流输出电压为零。在这两种情况下,没有权力是由太阳能电池板。连接负载时,我们需要考虑面板的电流-电压曲线和负载的电流-电压曲线求出多大的权力可以交付给负载。最大功率点附近(MPP)现货膝盖的电流-电压曲线,和MPP的电压和电流是指定为Vm和Im。为特定的负载,最大的一点是改变的电流-电压曲线和温度不同,日晒和阴影。因为太阳能是相对昂贵,重要的是操作面板的最大功率条件。事实上直流-直流转换器通常用于“匹配”的贷款等效电阻面板最大化功率转换器。 |
| c .风力涡轮机模型 |
| 风力涡轮机进行分类的两种类型根据其速度即固定速度风力涡轮机和变速风力涡轮机。定速风力涡轮机使用感应电动机另一方面变速风力涡轮机使用双馈感应发电机(DFIG)和永磁同步发电机(PMSG)。这种类型的变量发生器使用两个转换器机侧变换器和电网侧变换器。薄类型的涡轮机是用来连接网格生成的权力。变速风力发电机的操作速度从1000 - 1500 rpm不等。 |
| 电网侧转换器是整流器所产生的电能转换成直流,另一方面电网侧变换器使用逆变器将直流电源转换为交流电源。电网侧变换器采用pwm逆变器,用于减少由于转换和生成的谐波功率注入电网。听到PMSG发生器是用来转换动能在风是电能。PMSG的简单的模型中使用MATLAB / SIMULINK模型风力涡轮机。下面给出了风力发电机的基本方程。 |
| 定子磁链方程 |
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| 永磁同步电动机转矩的电机也扮演了主要角色风的速度。发电中的变量是扭矩和风速。如果这两个参数在仿真软件模型多种多样的输出功率也按比例各不相同。 |
参考目前的提取 |
| 在文献引用一代三阶段被广泛用于生成的参考电流变换器的控制使用同步框架理论和瞬时无功功率理论的瞬时功率理论也被运用于一代的单相变频器的引用使用p q理论。dq理论通常是用于参考当代three-phaseThe瞬时功率负载消耗的给 |
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| 这种力量将会通过一个低通滤波器或移动平均滤波器过滤掉的振荡分量的力量。当前的网络真正的组件需要从源可以写成 |
| 独立= (Pavg - Ppv) / Vrms (11) |
| 产生的最大功率光伏系统P PV从平均功率减去找出当前的网络真正的组件(7)。独立工党必须锁相的电压,电流和电压之间的相位必须统一功率因数相同。当前集成电路(t)所需的补偿。可以通过减去计算独立工党(或iref (t)的负载电流(t),(9)所定义的。 |
仿真结果 |
| 通过使用电力系统模拟器仿真进行了MATLAB仿真软件。并联变换器的仿真进行注入有功功率和负载无功和谐波补偿。负载串联的被认为是一种整流器非线性负载rl元素。 |
| 图4表示电流源的波形。从波形,我们可以观察到源电流的波形失真由于非线性负载。正如前面说的发电机非线性负载供应它的力量。在下面图轴表示时间和y轴表示电流源的振幅。 |
| 现在,图5和6显示了电压源侧和负载侧电压波形的波形。图5显示了源端电压波形和图6显示负载侧电压波形。从波形可以看出有一个相移在负载侧电压波形。这种相位的变化是由于输电线路电感的存在。 |
| 在图5轴代表时间和轴代表电压的振幅。峰源端峰值电压是300 v |
| 同样在图6轴代表时间和轴代表电压的振幅。峰源端峰值电压是280 v。我们可以观察到20 v的电压降,因为抵抗目前的输电线路。 |
| 图7表示谐波分析在MATLAB / SIMULINK完成的。完成了谐波分析的源侧电流波形和开始时间是0.2秒,没有观察到的周期是30周期。总谐波失真是65.48%。提供的补偿电流并联变换器如图8所示。 |
| 图10所示的电路模型的输出波形代表图9听见我们可以观察到源电流波形正弦。这是正弦,因为可再生能源集成的混合的影响短输电线路。源电压和负载电压波形不改变它保持不变。所有的图轴是时间和轴电压的振幅。源电流与负载相电压,这样我们就可以获得统一的功率因数。 |
| 图10代表源的FFT分析当前可再生能源集成后的混合输电线路。在执行分析的开始时间0.3秒30周期发现总谐波失真是4.28%。图如下所示 |
| 图10代表源电流波形的谐波分析(THD的减少到4.27%。(THD值低于4%,功率交付质量的力量。 |
结论 |
| 摘要混合可再生能源集成利用并联变换器。分流转换器成功服务于两个目的,一个能改善电能质量问题由于非线性负载谐波和无功功率补偿,其次,它注入从HRSE系统产生的有功功率。结果显示的集成HRSE权力可以很容易地通过保持源电流正弦功率因数和团结。 |
数据乍一看 |
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引用 |
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