開題報告模板

畢業(yè)設計（論文）學生開題報告課題名稱戶用微網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量控制課題類型A指導教師張杰學生姓名陳功學號0715012238專業(yè)班級07電氣本2班本課題的研究現(xiàn)狀所謂微電網(wǎng)就是規(guī)模較小的分散的獨立系統(tǒng)，它采用了大量的現(xiàn)代電力技術，將燃氣輪機、風電、光伏發(fā)電，燃料電池，儲能設備等并在一起，直接接在用戶側。對于大電網(wǎng)來說，微電網(wǎng)可被視為電網(wǎng)中的一個可控單元，它可以在數(shù)秒鐘內(nèi)動作以滿足外部輸配電網(wǎng)絡的需求；對用戶來說，微電網(wǎng)可以滿足他們特定的需求，如增加本地可靠性、降低饋線損耗、保持本地電壓穩(wěn)定、通過利用余熱提高能量利用的效率及提供不間斷電源等。微電網(wǎng)和大電網(wǎng)通過PCC進行能量交換，雙方互為備用，從而提高了供電的可靠性。圖1.1展示了光伏發(fā)電、風能、燃料電池、微型燃氣輪機等微電源形式，其中一些接在熱力負荷附近，可以為當?shù)赜脩籼峁嵩?，從而提高了能量的利用率。目前，我國對微網(wǎng)的研究還基本處在起步階段，只是在分布式發(fā)電和分布式儲能上開展了相關的研究。但微網(wǎng)的特點適應我國電力發(fā)展的需求與方向，在我國有著廣闊的發(fā)展前景，具體表現(xiàn)在：（1）微網(wǎng)是我國發(fā)展可再生能源的有效形式。一方面，充分利用可再生能源發(fā)電對于中國調(diào)整能源結構、保護環(huán)境、開發(fā)西部、解決農(nóng)村用能及邊遠地區(qū)用電、進行生態(tài)建設等均具有重要意義；另一方面，我國可再生能源的發(fā)展?jié)摿κ志薮?。然而，可再生能源容量小、功率不穩(wěn)定、獨立向負荷提供可靠供電的能力差以及對電網(wǎng)造成波動、影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定的缺點將是其發(fā)展中的極大障礙。若能將負荷點附近的分布式能源發(fā)電技術、儲能及電力電子控制技術等很好地結合起來構成微網(wǎng)，則可再生能源將充分發(fā)揮其重要潛力。例如，對于中國未通電的偏遠地區(qū)，充分利用當?shù)仫L能、太陽能等新能源，設計合理的微網(wǎng)結構，實現(xiàn)微網(wǎng)供電，將是發(fā)揮中國資源優(yōu)勢、加快電力建設的重要舉措。（2）微網(wǎng)在提高中國電網(wǎng)的供電可靠性、改善電能質(zhì)量方面具有重要作用。將地理位置接近的重要負荷組成微網(wǎng)，設計合適的電路結構和控制，為這些負荷提供優(yōu)質(zhì)、可靠的電力，可以減少重要負荷的停電經(jīng)濟損失。（3）微網(wǎng)對于我國發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)具有極大的指導意思。目前，我國已建立了許多熱電聯(lián)產(chǎn)項目。如何就近選擇合適容量的熱力用戶與電力用戶組成微網(wǎng)，并進行最佳的發(fā)電技術組合，對于我國提供能源利用效率，優(yōu)化能源結構，減少環(huán)境污染等具有重要意義。綜上所述，作為大電網(wǎng)的有效補充和分布式能源的有效利用形式，微網(wǎng)已引起世界各國的廣泛關注，雖然將其實用化還存在很多問題有待解決，比如如何實現(xiàn)微網(wǎng)的最優(yōu)控制、微網(wǎng)的監(jiān)控和微網(wǎng)對上級電網(wǎng)的支撐等，但毫無疑問，微網(wǎng)的出現(xiàn)將從根本上改變傳統(tǒng)的應對負荷增長的方式，微網(wǎng)在降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性等具有巨大潛力。所謂電能質(zhì)量，是指將發(fā)電廠發(fā)出的電能，看作一種商品，從而對它的各種技術指標作出規(guī)定，以判斷其是否合格。在理想的交流供電系統(tǒng)中，三相交流電壓是平衡的，電壓和電流的波形呈正弦波無畸變狀態(tài)。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量指標只包含頻率、電壓和可靠性(即不斷電)三個方面。隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，一方面，造成電能質(zhì)量問題的因素不斷增長，如以電力電子裝置為代表的非線性負荷的使用、各種大型用電設備的啟停等；另一方面，各種復雜的、精密的、對電能質(zhì)量敏感的用電設備不斷普及，人們對電能質(zhì)量及可靠性的要求越來越高。電能質(zhì)量主要有五項基本指標：電壓偏差，頻率偏差，諧波偏差，電壓波動和閃變．三相電壓不平衡。IEEE第22標準協(xié)調(diào)委員（電能質(zhì)量）和其它國際委員會推薦如下幾種術語來描述主要的電能質(zhì)量干擾：電壓跌落：電壓或電流有效值降至額定值的10%～90%，持續(xù)時間為0.5個周期至1分鐘。電壓中斷：在一相或多相線路中完全失去電壓(低于額定值的10%)一段時間。持續(xù)時間0.5個周期至3s為瞬時中斷;持續(xù)時間3s至6s為暫時中斷;持續(xù)時間大于60s為持續(xù)中斷。電壓上升：電壓或電流有效值升至額定值的110%以上,典型值為額定值的110%～180%，持續(xù)時間為0.5個周期至1分鐘。電壓瞬變：指在一定時間間隔內(nèi)兩個穩(wěn)態(tài)量之間的變化。電壓瞬變可以是任意極性的單方向脈沖或是第一個峰值為任意極性的衰減振蕩波。過電壓：電壓為額定值的110%～120%，持續(xù)時間大于1分鐘。欠電壓：電壓為額定值的80%～90%，持續(xù)時間大于1分鐘。諧波：頻率為電源基波頻率整數(shù)倍的正弦電壓或電流。由電力系統(tǒng)中的裝置和負載的非線性特性引起的波形畸變可分解基波和諧波之和。間諧波：電壓和電流的頻率不是基波頻率的整數(shù)倍。間諧波主要由靜止變頻器、周波變頻器、感應電機和電弧設備產(chǎn)生，電力載波信號也認為是一種間諧波。電壓缺口：持續(xù)時間小于0.5個周期的周期性的電壓擾動。電壓缺口主要是電力電子裝置由一相換至另一相時參與換相的電路瞬時短路造成的,與電壓缺口有關的頻率分量很高,采用諧波分析儀測量可能是很困難的。電壓波動(閃變)：電壓波動是指電壓幅值在一定范圍內(nèi)有規(guī)律地或隨機地變化。其電壓幅值的變化通常為額定值的90%～110%。這種電壓波動通常稱為電壓閃變。閃變一詞是從電壓波動引起電燈的閃動得來的。在輸電和配電系統(tǒng)中電壓閃變主要是由電弧爐引起的。本課題研究目的和意義微電網(wǎng)作為大電網(wǎng)的有效補充和分布式能源的有效利用形式，是對風光等可再生能源進行有效利用的一種途徑，有能夠就地消化電力，節(jié)省輸變電投資和運行費用，減少集中輸電的線路損耗；與大電網(wǎng)供電互為補充，減少電網(wǎng)容量，改善電網(wǎng)峰谷性能，提高供電可靠性，可以減少對環(huán)境的污染等優(yōu)點。從市場經(jīng)濟的商品質(zhì)量這個普遍意義講,了解電能質(zhì)量,改善電能質(zhì)量是必不可少的。改善電能質(zhì)量的意義可簡要概括為以下幾點:(1)是電力系統(tǒng)安全(包括用戶設備的用電安全)、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的必要條件,是電網(wǎng)運行水平高低的重要標志,同時也是電力企業(yè)用電管理水平考核的重要指標。(2)是提高國民經(jīng)濟總體效益、用電效率(節(jié)能、降損)和改善電氣環(huán)境,以及工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的技術保證。(3)是面向電力市場、適應競爭機制強有力的手段。(4)通過建立和健全電能質(zhì)量的全面管理,保障各行各業(yè)的正常用電秩序,為千家萬戶提供信得過的產(chǎn)品。本文根據(jù)微電網(wǎng)的一系列特點，將微電網(wǎng)與家庭住宅結合起來，使微電網(wǎng)發(fā)出的電力直接供給家用住宅使用，這樣可以盡量減少從外部大電網(wǎng)取用電能，節(jié)約電能。微網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量控制器還能改善負載的性質(zhì)，使負載相對于電網(wǎng)來說呈阻性，減小對電網(wǎng)的危害。本課題的研究內(nèi)容1.通過學習微網(wǎng)系統(tǒng)的結構和原理以及電能質(zhì)量控制技術，分析戶用微網(wǎng)在實際運用中的可行性以及可能需要解決的問題。2.通過學習戶用微網(wǎng)系統(tǒng)和電能質(zhì)量控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，了解微網(wǎng)技術以及電能質(zhì)量控制技術在未來的發(fā)展方向。3.根據(jù)實際設計要求，選擇合適的設計方案以達到微網(wǎng)能夠穩(wěn)定供電，保證電能質(zhì)量并且減小微網(wǎng)系統(tǒng)對大電網(wǎng)的不良影響4.根據(jù)初步的設計方案，設計相應的電能質(zhì)量控制器，其中包括硬件和軟件的設計。并查找相關資料，進行修改完善。本課題研究的實施方案、進度安排第1、2周：查找有關論文的相關資料，提交畢業(yè)設計的開題報告。第3、4周：根據(jù)論文的設計要求，查找有關畢業(yè)設計資料，分析設計的可行性。此外翻譯一篇外文文獻。第4、5周：學習微網(wǎng)系統(tǒng)的結構和原理以及電能質(zhì)量控制器的結構和原理。并根據(jù)具體的設計要求構思設計方案。此外，開始寫實習報告。第6、7周：選擇系統(tǒng)的設計方案，并查找相關的資料，對各種方案進行對比分析。第8、9周：設計系統(tǒng)硬件，繪制相關的圖形。第10、11周：設計系統(tǒng)軟件，繪制系統(tǒng)流程圖。第12、13周：對論文進行修改。第14、15周：完善畢業(yè)論文。第16、17周：準備答辯。已查閱的主要參考文獻[1]肖國春，劉進軍，王兆安.電能質(zhì)量及其控制技術的研究進展[J].電力電子技術，2000-12.[2]鄭漳華，艾芊.微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀及在我國的應用前景[J].電網(wǎng)技術，2000-8.[3]王志霞，張會民，田偉.微網(wǎng)研究綜述[J].電氣應用，2010-3.[4]肖湘寧，徐永海.電能質(zhì)量問題剖析[J].電網(wǎng)技術，2001-3.[5]王玉斌，呂燕，田召文.諧波抑制與無功補償裝置控制技術的進展[J].電測與儀表，2006.[6]張國榮.電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器（UPQC）及其控制策略研究[D