電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)光伏發(fā)電理論與技術

目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.2 光伏儲能技術及牽引供電系統(tǒng)發(fā)展概況 4
1.2.1 光伏發(fā)電技術概況 4
1.2.2 儲能技術應用概況 5
1.2.3 牽引供電系統(tǒng)概況 6
1.3 光伏發(fā)電在鐵路系統(tǒng)中的應用現(xiàn)狀 8
1.3.1 光伏發(fā)電在非牽引領域中的應用 8
1.3.2 光伏發(fā)電在牽引領域中的應用 9
第2章 光伏發(fā)電系統(tǒng)與牽引供電系統(tǒng)的基本原理及建模 13
2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)基本原理 13
2.1.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)基本結構 13
2.1.2 光伏陣列模型 14
2.1.3 最大功率點跟蹤控制策略 16
2.1.4 光伏發(fā)電功率估算模型 19
2.2 牽引供電系統(tǒng)基本原理及建模 22
2.2.1 牽引供電系統(tǒng)基本結構 22
2.2.2 牽引變壓器 23
2.2.3 牽引負荷特性 25
2.2.4 牽引供電系統(tǒng)電能質量 27
2.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)總體接入方案 29
2.4 本章小結 29
第3章 光伏發(fā)電系統(tǒng)三相接入方案及其適應性分析 31
3.1 系統(tǒng)拓撲結構及運行特性分析 31
3.1.1 三相接入方案系統(tǒng)拓撲結構 31
3.1.2 光伏側升壓變壓器選取及接入特性分析 32
3.1.3 三相光伏并網(wǎng)逆變器及其控制策略 36
3.2 三相接入方案仿真驗證與分析 38
3.2.1 仿真驗證 38
3.2.2 典型工況仿真分析 40
3.2.3 光伏電能倒送程度分析 44
3.3 三相接入方案實驗驗證與分析 45
3.3.1 鐵光互補實驗平臺 45
3.3.2 實驗驗證 48
3.3.3 典型工況實驗分析 51
3.4 本章小結 53
第4章 光伏發(fā)電系統(tǒng)背靠背接入方案及適應性分析 55
4.1 系統(tǒng)拓撲結構及運行特性分析 55
4.1.1 背靠背接入方案系統(tǒng)拓撲結構 55
4.1.2 限幅電流動態(tài)修正的系統(tǒng)能量分配策略 56
4.1.3 背靠背變流器及其控制策略 58
4.2 背靠背接入方案仿真驗證與分析 58
4.2.1 仿真驗證 58
4.2.2 典型工況仿真分析 60
4.3 最優(yōu)接入方案對比 60
4.4 系統(tǒng)適應性分析 62
4.4.1 負序問題 62
4.4.2 無功問題 65
4.4.3 光伏電能消納能力 66
4.5 本章小結 69
第5章 光伏接入對牽引側的影響 70
5.1 項目建設/安裝過程對牽引站的影響及應對措施 70
5.1.1 對總體設計的影響及應對措施 70
5.1.2 對既有繼電保護的影響及應對措施 72
5.1.3 對電費計量方案的影響及應對措施 74
5.2 項目實施過程對牽引供電質量的影響 75
5.2.1 三相接入方案對牽引供電質量的影響 75
5.2.2 背靠背接入方案對牽引供電質量的影響 76
5.3 本章小結 76
第6章 優(yōu)化治理方案研究 77
6.1 考慮電能質量綜合補償?shù)膹秃蟽?yōu)化控制策略 77
6.1.1 綜合補償機理及控制系統(tǒng)結構 77
6.1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)綜合能量分配策略 78
6.1.3 背靠背變流器優(yōu)化補償數(shù)學模型 79
6.1.4 仿真驗證與分析 81
6.2 儲能系統(tǒng)的應用方案 83
6.2.1 鋰電池及其應用形式 83
6.2.2 儲能系統(tǒng)特性 84
6.2.3 含儲能系統(tǒng)的控制策略 86
6.2.4 含儲能系統(tǒng)的光伏電能利用率 89
6.3 本章小結 90
第7章 光伏儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性評估 92
7.1 光伏儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性模型 92
7.1.1 光伏儲能系統(tǒng)的效率 92
7.1.2 光伏儲能系統(tǒng)的成本模型 93
7.1.3 光伏儲能系統(tǒng)的收益模型 94
7.1.4 光伏儲能系統(tǒng)的衰減模型 94
7.1.5 光伏儲能系統(tǒng)的殘值 96
7.2 光伏儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性評估方法 96
7.2.1 凈現(xiàn)值法 96
7.2.2 經(jīng)濟性評估指標 97
7.3 光伏儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性分析 98
7.3.1 系統(tǒng)及成本收益參數(shù) 98
7.3.2 系統(tǒng)參數(shù)對經(jīng)濟性的影響 99
7.3.3 成本參數(shù)對經(jīng)濟性的影響 100
7.3.4 收益參數(shù)對經(jīng)濟性的影響 101
7.3.5 不同配置方案對經(jīng)濟性的影響 102
7.4 本章小結 103
第8章 光伏發(fā)電在城市軌道交通中的應用 105
8.1 城市軌道交通概述 105
8.1.1 城市軌道交通供電系統(tǒng) 105
8.1.2 負荷特性 106
8.2 光伏發(fā)電在城市軌道中的并網(wǎng)技術 107
8.3 光伏發(fā)電在城市軌道交通中的應用方案 112
8.4 光伏發(fā)電在城市軌道交通中的應用現(xiàn)狀 115
8.4.1 車輛段分布式光伏發(fā)電項目 115
8.4.2 地鐵站/高架車站光伏發(fā)電項目 118
8.4.3 有軌電車光伏發(fā)電應用項目 119
8.4.4 車載光伏應用項目 119
8.5 本章小結 121
參考文獻 122