分布式供电系统电能质量监测与评估系统研究

论文摘要

分布式供电系统与大电网结合,被世界许多能源和电气专家公认为是节省投资、降低能耗、提高电力系统稳定性和灵活性的主要方式,是21世纪电力工业的重要发展方向之一。此外,分布式发电与环境兼容能有效利用可再生能源的优点,为世界各国缓解持续紧张的能源形势与环境压力提供了一条出路。因此,分布式发电技术在近年来得到了快速发展,但分布式发电系统的引入也给电网的电能质量带来了不利影响,为使分布式供电系统及电网能够安全、稳定地运行,如何准确地掌握与评估分布式供电系统的电能质量等情况就成了一项重要的环节。论文首先分析了分布式发电技术带来的电能质量问题,并研究了我国现行的电能质量标准体系。同时,对目前常用的电能质量检测方法进行了对比分析,主要包括谐波、频率偏差、电压偏差等检测方法,并用加窗插值基-2 FFT实现了谐波及频率的较高精度检测。然后,研究分析了当前主要的评估方法及其优缺点,并在此基础之上结合层次分析法、概率统计及模糊综合评判三种方法各自的长处,提出了一种综合评估方法,准确地实现了电能质量的等级评估。最后,使用Visual Studio 2008、SQL Server 2000及数据采集卡等硬件开发了一套电能质量监测评估实验系统,能够实现分布式供电系统逆变器输出电能质量以及分布式电源、储能装置运行状态的实时监测,并能对任意历史时间段内的系统电能质量及运行状态进行评估。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 基于可再生能源的分布式发电的发展现状
• 1.2.2 电能质量监测的发展现状
• 1.2.3 电能质量评估的发展现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 电能质量及其检测方法
• 2.1 电能质量及其标准化
• 2.1.1 电能质量的定义
• 2.1.2 电能质量指标概述
• 2.2. 谐波及其检测方法
• 2.2.1 谐波含义及其指标
• 2.2.2 谐波检测方法
• 2.2.3 加窗插值基-2 FFT
• 2.3 频率偏差及其检测方法
• 2.3.1 周期法
• 2.3.2 标准信号法
• 2.3.3 傅里叶变换算法
• 2.3.4 其他方法
• 2.3.5 检测方法分析比较
• 2.4 电压偏差及其检测方法
• 2.5 三相不平衡及其检测方法
• 2.6 电压波动与闪变及其检测方法
• 2.7 本章小结
• 第3章 分布式供电系统电能质量评估方法
• 3.1 电能质量评估方法
• 3.1.1 概率统计评估方法
• 3.1.2 基于模糊数学评估方法
• 3.1.3 层次分析法
• 3.1.4 其他方法
• 3.2 电能质量综合评估策略
• 3.2.1 权重集A 的求取
• 3.2.2 电能质量等级的划分
• 3.2.3 评判矩阵R 的形成
• 3.2.4 权重集A 的修正
• 3.2.5 计算评估结果
• 3.2.6 算例分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 监测评估系统的研究开发
• 4.1 开发环境介绍
• 4.2 监测功能的设计与实现
• 4.2.1 系统结构
• 4.2.2 监测指标计算方法
• 4.2.3 数据显示及存储
• 4.3 评估功能的设计与实现
• 4.4 其他功能
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果
• 致谢
• 详细摘要