基于Matlab GUI的光伏发电系统电能质量分析的设计与实现
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摘要
太阳能光伏发电系统将直流电能经逆变转换为交流电能的过程中会产生谐波,影响用户用电的电能质量,损害用户设备,造成经济损失。因此,研究太阳能光伏发电系统的电能质量问题,对推动绿色环保变电站的建设,推广太阳能光伏发电的应用具有积极意义。
传统电能质量的测试方法依赖仪器仪表进行,如电能质量分析仪,在获取数据和进行相关分析工作时,非常便捷、可靠,但电能质量分析仪为专业人员所用设备,且不能满足随时随地观察、分析数据的需要。
本文以某公司的光伏并网配电系统为研究对象,通过利用Matlab GUI界面构建功能,搭建了电能质量数据分析系统,以软件方式实现了电能质量的分析。本系统主要实现数据的时域显示、频域分析、谐波分析、三相不平衡度分析等功能。
论文的研究工作得到安徽省科技攻关项目“企业自备电厂孤网运行关键技术研究”(1206c0805020)的资助。
Solar photovoltaic systems converts DC into AC power by the inverter. During the process of converter the harmonic wave will be produced, which will affect electricity power quality, damage equipment, cause economic losses. Therefore, the study of power quality problems for solar photovoltaic system is significance for promoting the application of solar photovoltaic power generation,
The traditional test method of power quality is dependent on instrumentation, such as power quality analyzer, which is very convenient and reliable for data procurement and related analysis. But the power quality analyzer is the professional equipment, can not meet the needs of the data observation and analysis at any time.
Aim at one photovoltaic (pv) grid power system, a power quality data analysis system in software way is built by use of Matlab GUI interface in this paper. This system mainly realizes the data display, time domain and frequency domain analysis, harmonic analysis, three-phase imbalance degree analysis, and other functions.
The research work is supported by the science and technology project of Anhui province (1206c0805020)"key techniques research of enterprise self-provided power plant isolated grid operation ".
传统电能质量的测试方法依赖仪器仪表进行,如电能质量分析仪,在获取数据和进行相关分析工作时,非常便捷、可靠,但电能质量分析仪为专业人员所用设备,且不能满足随时随地观察、分析数据的需要。
本文以某公司的光伏并网配电系统为研究对象,通过利用Matlab GUI界面构建功能,搭建了电能质量数据分析系统,以软件方式实现了电能质量的分析。本系统主要实现数据的时域显示、频域分析、谐波分析、三相不平衡度分析等功能。
论文的研究工作得到安徽省科技攻关项目“企业自备电厂孤网运行关键技术研究”(1206c0805020)的资助。
Solar photovoltaic systems converts DC into AC power by the inverter. During the process of converter the harmonic wave will be produced, which will affect electricity power quality, damage equipment, cause economic losses. Therefore, the study of power quality problems for solar photovoltaic system is significance for promoting the application of solar photovoltaic power generation,
The traditional test method of power quality is dependent on instrumentation, such as power quality analyzer, which is very convenient and reliable for data procurement and related analysis. But the power quality analyzer is the professional equipment, can not meet the needs of the data observation and analysis at any time.
Aim at one photovoltaic (pv) grid power system, a power quality data analysis system in software way is built by use of Matlab GUI interface in this paper. This system mainly realizes the data display, time domain and frequency domain analysis, harmonic analysis, three-phase imbalance degree analysis, and other functions.
The research work is supported by the science and technology project of Anhui province (1206c0805020)"key techniques research of enterprise self-provided power plant isolated grid operation ".
引文
[1]何吉彪.变电站光伏发电系统的电能质量研究[学位论文],上海交通大学,2012
[2]李淅.微网中光伏发电系统的电能质量分析与控制[学位论文],华北电力大学,2011
[3]赵为,余世杰.太阳能光伏并网发电系统的研究[学位论文].合肥工业大学.2003.
[4]邓先玉.基于MPPT技术的光伏充电控制器研究[学位论文],北京交通大学,2011
[5]杨德州,王利平等.大型分布式电源模型化研究及其并网特性分析[J].电力系统保护与控制.2010,38(18)：104-110.
[6]王成福,李锐,刘辉荣,王超,段录平.光伏发电监控系统的设计与实现[J],电力系统通信,2011.6
[7]张兴,曹仁贤.太阳能光伏并网发电及其逆变器控制[M],机械工业出版社
[8]肖湘宁.电能质量分析与控制[M],中国电力出版社
[9]杨卫东,薛峰,徐泰山等.光伏并网发电系统对电网的影响及相关需求分析[J].水电自动化与大坝监测.2009,33(4)：35-39.
[10]杜朝波,卢勇,严玉廷.并网光伏发电系统运行特性分析[J].云南电力技术,2009,37(3)：6-8.
[11]张东,吴俊娟,潘蕾.光伏并网逆变器孤岛测试技术研究[J].中国测试技术,2007,33(4)：67-70.
[12]Rong-Jong Wai, and Wen-Hung Wang. Grid-Connected Photovoltaic Generation System. IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS-I: REGULAR PAPERS, VOL.55, NO.3, APRIL 2008 PP:953-964.
[13]陈卫民,陈国呈,崔开涌等.分布式并网发电系统在孤岛时的运行控制[J].电力系统自动化,2008,32(9)：88-91.
[14]许遐.公用电网谐波的评估和调控[M],中国电力出版社
[15]龚耀,林小玲.光伏系统数据采集的设计与实现[J],仪表技术与传感器,2011年第8期
[16]闰士职,尹梅等.太阳能光伏发电并网系统相关技术研究[J].电子元器件应用.2009,11(1)：77-80.
[17]刘福才,高秀伟,牛海涛,周传凌.太阳能光伏电站远程监控系统的设计[J],仪器仪表学报,2002.6
[18]赵争鸣,刘建政,孙晓瑛,袁立强等.太阳能光伏发电及其应用[M].北京：科学出版社.2006.
[19]张琪祁,徐政.大型光伏电站接入电网的技术和特性研究[学位论文].浙江大学,2011.
[20]刘昊.基于时域特性分析的电能质量分析与评估方法的研究[学位论文],中国矿业大学,2009
[21]余兆荣.配电自动化[M],中国电力出版社
[22]于子寇,基于LabVIEW的风电场电能质量网络监测系统[学位论文],燕山大学,2012
[23]张斌.基于小波变换和傅立叶变换的电能质量分析方法[学位论文],四川大学,2001
[24]邱关源.电路[M],高等教育出版社
[25]王兆安,杨君,刘进军,王跃.谐波抑制和无功功率补偿(第2版)[M],机械工业出版社
[26]樊丽琴,张保会,葛耀中.有功功率实时计算方法及其应用分析[J],电力系统及其自动化学报,1994.3
[27]文晶.电力系统谐波分析方法研究[学位论文],天津大学,2010
[28]肖湘宁,陶顺,徐永海.电能质量手册[M].北京：中国电力出版社.2010.
[29]姚刚.基于LabVIEW的电能质量监测与分析系统[学位论文],华北电力大学,2003
[30]陈垚光,毛涛涛,王正林,王玲.精通MATALB GUI设计(第二版)[M],电子工业出版社,2011
[31]丁毓峰.MATLAB函数查询及应用案例[M],电子工业出版社
[32]李念念,张红梅.基于MATLAB GUI的信号与系统分析软件开发[J],工业控制计算机,2011年第23卷第3期.
[33]王俊国,王永骥,万淑芸.MATLAB图形用户界面环境下的实时控制系统[J],仪表技术与传感器,2004.9.
[34]张玉华,基于Matlab的电力系统谐波分析[J],电力学报,2009年6月第24卷第3期
[35]黄纯,江亚群.谐波分析的加窗插值改进算法[J],中国电机工程学报,2005年8月第25卷第15期
[36]高索丹,巴鹏.Hanning窗在电力系统谐波分析中的应用[J],自动化技术与应用,2008年第27卷第11期
[37]王宏.一种加窗插值FFT谐波分析方法[J],现代电子技术,2012.3
[38]雍静,娄方桥,王一平,晏小龙.低压配电系统单相非线性负荷的谐波衰减效应研究[J],中国电机工程学报,2011.5
[2]李淅.微网中光伏发电系统的电能质量分析与控制[学位论文],华北电力大学,2011
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[11]张东,吴俊娟,潘蕾.光伏并网逆变器孤岛测试技术研究[J].中国测试技术,2007,33(4)：67-70.
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[23]张斌.基于小波变换和傅立叶变换的电能质量分析方法[学位论文],四川大学,2001
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[36]高索丹,巴鹏.Hanning窗在电力系统谐波分析中的应用[J],自动化技术与应用,2008年第27卷第11期
[37]王宏.一种加窗插值FFT谐波分析方法[J],现代电子技术,2012.3
[38]雍静,娄方桥,王一平,晏小龙.低压配电系统单相非线性负荷的谐波衰减效应研究[J],中国电机工程学报,2011.5