分布式光伏并网对配电网电能质量影响及谐波抑制研究

"随着全球经济的持续增长，可再生能源的开发与利用成为了解决环境问题的关键途径。其中，分布式光伏发电作为一种清洁、高效的能源形式，受到了广泛的关注。分布式光伏系统主要由光伏组件和逆变器等部件构成，通过光电效应将太阳光转化为电能，然后并入配电网。然而，这种并网方式在为电网提供清洁能源的同时，也可能导致电能质量问题，尤其是谐波污染。 谐波是由于非线性负载的存在，使得电网中的电流或电压呈现出非正弦波形的现象，对电网设备的运行效率和寿命造成负面影响。在分布式光伏并网过程中，光伏逆变器的非线性特性是谐波产生的主要原因。本文深入探讨了谐波产生的原因和机理，指出逆变器工作过程中的非线性转换是谐波的主要来源。 为了改善这一状况，文章提出了采用无源滤波器来抑制谐波。具体地，文中详细介绍了LCL谐振型滤波器和改进型LLCL滤波器的工作原理和设计方法。LCL滤波器在一定程度上可以减少谐波，但其性能仍有提升空间。因此，进一步引入了LLCL滤波器，该滤波器通过优化电路结构，提高了谐波抑制能力，降低了谐振频率，从而更有效地过滤掉电网中的谐波分量。 在MATLAB/SIMULINK环境下，建立了分布式光伏电站的仿真模型，模拟了光伏并网过程，验证了谐波抑制策略的有效性。通过对比分析，展示了LLCL滤波器在改善配电网电能质量方面的优越性。实验结果表明，采用LLCL滤波器后，配电网的谐波水平显著降低，提升了整个系统的电能质量。 此外，本文还回顾了国内外分布式光伏电站的发展现状，对比分析了国内外的差异，并明确了本研究的主要目标。论文的其余章节详细阐述了分布式光伏发电系统的组成部分，包括光伏阵列和并网逆变器的工作原理，以及配电网谐波的建模和分析方法。 本文的研究对于理解分布式光伏并网对配电网电能质量的影响，以及如何通过无源滤波技术有效抑制谐波具有重要的理论和实践意义。通过这项工作，我们可以更好地设计和优化分布式光伏系统，确保其在并网后对电网电能质量的积极贡献，同时减少对电网的不良影响。"