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随着传统石油、化石等一次能源储量的不足,以及石油、化石能源大量消耗带来的日益严重的环境问题,人们开始意识到发展可再生能源的重要性。近年来,各种可再生能源随着科技的发展其发展趋势在全部类型的能源中势如破竹。而太阳能作为新能源中的一种,因其丰富的储量和众多无法比拟的优势,其在新能源的装机容量中所占的比例已不容小觑,受到了人们的广泛关注。本文以光伏发电系统为研究,分别以光伏系统功率控制和对其并网运行的无功优化问题为研究。 光伏并网发电系统并入电网后为最大限度利用太阳能所转化的能量,一般只输出有功功率,输出功率因数接近于1,目前光伏发电系统所连接本地负载的无功需求通常采用在光伏电站母线上安装电容器、静止无功补偿器(SVC)等装置来实现。通过对逆变器的控制对本地负载进行无功补偿,可以减少无功功率在电网中的传输,节约无功补偿设备的投资,同时可以提高光伏发电系统的接入电网能力。本文使用改进的三相瞬时无功电流检测方法,使光伏并网发电系统具有了发出有功功率的同时可以进行无功输出的能力。光伏并网系统的并网逆变器为电压型并网,控制方法采用双闭环控制技术,综合了最大功率跟踪,稳定直流侧母线电压稳定,外环稳定母线电压,内环对电流进行有功无功解耦,有功无功电流进行跟踪控制。最终达到光伏发电有功、无功综合控制的目标。 而针对光伏电站的并网运行给配电网的无功优化带来的问题,根据光伏发电的工作特性,建立了光伏电站随机波动的有功输出模型及并网后无功功率调节的方法,以此为基础构建含光伏电站的配电网无功优化数学模型。针对布谷鸟算法在收敛精度和收敛速度上的局限性,对该算法进行了改进,并提出用改进布谷鸟算法求解无功优化模型的方法,使用该方法对含光伏无功出力的IEEE-33节点配电系统进行无功优化。经过仿真计算,验证了配电网的有功网损用所提出的改进算法能得到有效的降低,使各节点的电压水平得到了提高,远离了电压崩溃点。