開(kāi)題報(bào)告模板

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)生開(kāi)題報(bào)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(dǎo)教師張杰學(xué)生姓名陳功學(xué)號(hào)0715012238專業(yè)班級(jí)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(dú)立系統(tǒng)，它采用了大量的現(xiàn)代電力技術(shù)，將燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)電、光伏發(fā)電，燃料電池，儲(chǔ)能設(shè)備等并在一起，直接接在用戶側(cè)。對(duì)于大電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，微電網(wǎng)可被視為電網(wǎng)中的一個(gè)可控單元，它可以在數(shù)秒鐘內(nèi)動(dòng)作以滿足外部輸配電網(wǎng)絡(luò)的需求；對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，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(guò)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(guò)PCC進(jìn)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(fēng)能、燃料電池、微型燃?xì)廨啓C(jī)等微電源形式，其中一些接在熱力負(fù)荷附近，可以為當(dāng)?shù)赜脩籼峁嵩?，從而提高了能量的利用率。目前，我?guó)對(duì)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(chǔ)能上開(kāi)展了相關(guān)的研究。但微網(wǎng)的特點(diǎn)適應(yīng)我國(guó)電力發(fā)展的需求與方向，在我國(guó)有著廣闊的發(fā)展前景，具體表現(xiàn)在：（1）微網(wǎng)是我國(guó)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(duì)于中國(guó)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境、開(kāi)發(fā)西部、解決農(nóng)村用能及邊遠(yuǎn)地區(qū)用電、進(jìn)行生態(tài)建設(shè)等均具有重要意義；另一方面，我國(guó)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(dú)立向負(fù)荷提供可靠供電的能力差以及對(duì)電網(wǎng)造成波動(dòng)、影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定的缺點(diǎn)將是其發(fā)展中的極大障礙。若能將負(fù)荷點(diǎn)附近的分布式能源發(fā)電技術(shù)、儲(chǔ)能及電力電子控制技術(shù)等很好地結(jié)合起來(lái)構(gòu)成微網(wǎng)，則可再生能源將充分發(fā)揮其重要潛力。例如，對(duì)于中國(guó)未通電的偏遠(yuǎn)地區(qū)，充分利用當(dāng)?shù)仫L(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源，設(shè)計(jì)合理的微網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)供電，將是發(fā)揮中國(guó)資源優(yōu)勢(shì)、加快電力建設(shè)的重要舉措。（2）微網(wǎng)在提高中國(guó)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(fù)荷組成微網(wǎng)，設(shè)計(jì)合適的電路結(jié)構(gòu)和控制，為這些負(fù)荷提供優(yōu)質(zhì)、可靠的電力，可以減少重要負(fù)荷的停電經(jīng)濟(jì)損失。（3）微網(wǎng)對(duì)于我國(guó)發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)具有極大的指導(dǎo)意思。目前，我國(guó)已建立了許多熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)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(jìn)行最佳的發(fā)電技術(shù)組合，對(duì)于我國(guó)提供能源利用效率，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，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(bǔ)充和分布式能源的有效利用形式，微網(wǎng)已引起世界各國(guó)的廣泛關(guān)注，雖然將其實(shí)用化還存在很多問(wèn)題有待解決，比如如何實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)的最優(yōu)控制、微網(wǎng)的監(jiān)控和微網(wǎng)對(duì)上級(jí)電網(wǎng)的支撐等，但毫無(wú)疑問(wèn)，微網(wǎng)的出現(xiàn)將從根本上改變傳統(tǒng)的應(yīng)對(duì)負(fù)荷增長(zhǎng)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(duì)它的各種技術(shù)指標(biāo)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(wú)畸變狀態(tài)。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量指標(biāo)只包含頻率、電壓和可靠性(即不斷電)三個(gè)方面。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一方面，造成電能質(zhì)量問(wèn)題的因素不斷增長(zhǎng)，如以電力電子裝置為代表的非線性負(fù)荷的使用、各種大型用電設(shè)備的啟停等；另一方面，各種復(fù)雜的、精密的、對(duì)電能質(zhì)量敏感的用電設(shè)備不斷普及，人們對(duì)電能質(zhì)量及可靠性的要求越來(lái)越高。電能質(zhì)量主要有五項(xiàng)基本指標(biāo)：電壓偏差，頻率偏差，諧波偏差，電壓波動(dòng)和閃變．三相電壓不平衡。IEEE第22標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)委員（電能質(zhì)量）和其它國(guó)際委員會(huì)推薦如下幾種術(shù)語(yǔ)來(lái)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(shí)間為0.5個(gè)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(shí)間。持續(xù)時(shí)間0.5個(gè)周期至3s為瞬時(shí)中斷;持續(xù)時(shí)間3s至6s為暫時(shí)中斷;持續(xù)時(shí)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(shí)間為0.5個(gè)周期至1分鐘。電壓瞬變：指在一定時(shí)間間隔內(nèi)兩個(gè)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(gè)峰值為任意極性的衰減振蕩波。過(guò)電壓：電壓為額定值的110%～120%，持續(xù)時(shí)間大于1分鐘。欠電壓：電壓為額定值的80%～90%，持續(xù)時(shí)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(fù)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(yīng)電機(jī)和電弧設(shè)備產(chǎn)生，電力載波信號(hào)也認(rèn)為是一種間諧波。電壓缺口：持續(xù)時(shí)間小于0.5個(gè)周期的周期性的電壓擾動(dòng)。電壓缺口主要是電力電子裝置由一相換至另一相時(shí)參與換相的電路瞬時(shí)短路造成的,與電壓缺口有關(guān)的頻率分量很高,采用諧波分析儀測(cè)量可能是很困難的。電壓波動(dòng)(閃變)：電壓波動(dòng)是指電壓幅值在一定范圍內(nèi)有規(guī)律地或隨機(jī)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(dòng)通常稱為電壓閃變。閃變一詞是從電壓波動(dòng)引起電燈的閃動(dòng)得來(lái)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(bǔ)充和分布式能源的有效利用形式，是對(duì)風(fēng)光等可再生能源進(jìn)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(yùn)行費(fèi)用，減少集中輸電的線路損耗；與大電網(wǎng)供電互為補(bǔ)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(duì)環(huán)境的污染等優(yōu)點(diǎn)。從市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的商品質(zhì)量這個(gè)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(jiǎn)要概括為以下幾點(diǎn):(1)是電力系統(tǒng)安全(包括用戶設(shè)備的用電安全)、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要條件,是電網(wǎng)運(yùn)行水平高低的重要標(biāo)志,同時(shí)也是電力企業(yè)用電管理水平考核的重要指標(biāo)。(2)是提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(shù)保證。(3)是面向電力市場(chǎng)、適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制強(qiáng)有力的手段。(4)通過(guò)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(wàn)戶提供信得過(guò)的產(chǎn)品。本文根據(jù)微電網(wǎng)的一系列特點(diǎn)，將微電網(wǎng)與家庭住宅結(jié)合起來(lái)，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?gòu)耐獠看箅娋W(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(fù)載的性質(zhì)，使負(fù)載相對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)呈阻性，減小對(duì)電網(wǎng)的危害。本課題的研究?jī)?nèi)容1.通過(guò)學(xué)習(xí)微網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理以及電能質(zhì)量控制技術(shù)，分析戶用微網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)用中的可行性以及可能需要解決的問(wèn)題。2.通過(guò)學(xué)習(xí)戶用微網(wǎng)系統(tǒng)和電能質(zhì)量控制的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，了解微網(wǎng)技術(shù)以及電能質(zhì)量控制技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展方向。3.根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)要求，選擇合適的設(shè)計(jì)方案以達(dá)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(duì)大電網(wǎng)的不良影響4.根據(jù)初步的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)相應(yīng)的電能質(zhì)量控制器，其中包括硬件和軟件的設(shè)計(jì)。并查找相關(guān)資料，進(jìn)行修改完善。本課題研究的實(shí)施方案、進(jìn)度安排第1、2周：查找有關(guān)論文的相關(guān)資料，提交畢業(yè)設(shè)計(jì)的開(kāi)題報(bào)告。第3、4周：根據(jù)論文的設(shè)計(jì)要求，查找有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)資料，分析設(shè)計(jì)的可行性。此外翻譯一篇外文文獻(xiàn)。第4、5周：學(xué)習(xí)微網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理以及電能質(zhì)量控制器的結(jié)構(gòu)和原理。并根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求構(gòu)思設(shè)計(jì)方案。此外，開(kāi)始寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告。第6、7周：選擇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并查找相關(guān)的資料，對(duì)各種方案進(jìn)行對(duì)比分析。第8、9周：設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件，繪制相關(guān)的圖形。第10、11周：設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件，繪制系統(tǒng)流程圖。第12、13周：對(duì)論文進(jìn)行修改。第14、15周：完善畢業(yè)論文。第16、17周：準(zhǔn)備答辯。已查閱的主要參考文獻(xiàn)[1]肖國(guó)春，劉進(jìn)軍，王兆安.電能質(zhì)量及其控制技術(shù)的研究進(jìn)展[J].電力電子技術(shù)，2000-12.[2]鄭漳華，艾芊.微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀及在我國(guó)的應(yīng)用前景[J].電網(wǎng)技術(shù)，2000-8.[3]王志霞，張會(huì)民，田偉.微網(wǎng)研究綜述[J].電氣應(yīng)用，2010-3.[4]肖湘寧，徐永海.電能質(zhì)量問(wèn)題剖析[J].電網(wǎng)技術(shù)，2001-3.[5]王玉斌，呂燕，田召文.諧波抑制與無(wú)功補(bǔ)償裝置控制技術(shù)的進(jìn)展[J].電測(cè)與儀表，2006.[6]張國(guó)榮.電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器（UPQC）及其控制策略研究[D