一、选题背景及依据(简述国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果(文献综述),选题目的、意义,列出主要参考文献)
(一)选题背景与依据
选题背景与依据:
随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的日益增强,可再生能源的开发利用已成为世界各国关注的焦点。分布式光伏发电系统作为可再生能源的重要组成部分,具有清洁、高效、灵活等优势,对于缓解能源压力、减少碳排放、推动可持续发展具有重要意义。因此,本选题“分布式光伏发电系统电气一次部分设计”具有重要的研究价值和实践意义。
在当前的能源结构中,传统化石能源仍占据主导地位,但其带来的环境污染和气候变化问题日益严重。相比之下,分布式光伏发电系统能够直接将太阳能转化为电能,无需燃料消耗和排放污染物,是实现绿色能源转型的有效途径。此外,分布式光伏发电系统还具有建设周期短、占地面积小、灵活性强等特点,能够适应各种环境和应用场景的需求。
本研究选题旨在通过深入探索分布式光伏发电系统电气一次部分的设计原理和方法,优化系统结构和设备选型,提高系统的发电效率和稳定性。这不仅有助于推动分布式光伏发电技术的创新和发展,还能为实际工程项目的建设和运行提供科学依据和技术支持。同时,该选题还具有一定的先进性和实用性,能够为推动我国能源结构的优化升级和可持续发展贡献力量。
(二)国内外研究现状
1、国内研究现状
近年来,随着国家对可再生能源的高度重视和大力支持,分布式光伏发电系统在国内得到了广泛关注和快速发展。众多学者和科研机构围绕分布式光伏发电系统的电气一次部分设计展开了深入研究,取得了一系列重要成果。
国内研究主要集中在以下几个方面:一是光伏电池组件的选型与布局优化,旨在提高光伏电池的光电转换效率和系统整体的发电能力;二是逆变器和箱变的选型与布局设计,以确保系统的稳定运行和高效电能转换;三是电缆的选型与敷设设计,以减少电能传输过程中的损耗和干扰;四是配电系统的设计与优化,以提高系统的可靠性和灵活性。
在光伏电池组件方面,国内学者通过对比不同种类光伏电池的性能特点,提出了针对不同应用场景的选型建议。同时,还通过优化光伏电池组件的布局方式,提高了系统的光电转换效率和发电能力。在逆变器和箱变方面,国内研究主要集中在设备的选型原则、技术参数和布局设计等方面,以确保系统的稳定运行和高效电能转换。在电缆敷设和配电系统设计方面,国内学者也进行了大量研究和实践,提出了多种优化方案和措施。
然而,尽管国内在分布式光伏发电系统电气一次部分设计方面取得了一定进展,但仍存在一些问题和挑战。例如,光伏电池组件的效率和稳定性仍有待提高;逆变器和箱变的选型与布局设计仍需进一步优化;电缆敷设和配电系统设计的可靠性和灵活性仍需加强等。这些问题都需要进一步深入研究和实践探索。
在文献综述方面,国内学者已对分布式光伏发电系统电气一次部分设计进行了广泛的研究和探讨。例如,某学者在其研究中详细介绍了光伏电池组件的选型原则和技术参数,并对比了不同种类光伏电池的性能特点。另一学者则重点研究了逆变器和箱变的选型与布局设计,提出了多种优化方案和措施。此外,还有学者对电缆敷设和配电系统设计进行了深入研究,提出了多种提高系统可靠性和灵活性的方法和技术。
然而,尽管国内研究已取得一定成果,但仍存在一些不足和局限。例如,部分研究主要集中在理论层面,缺乏实际工程项目的验证和支持;部分研究仅针对特定应用场景或特定设备类型展开,缺乏普适性和通用性;还有部分研究在数据收集和分析方面存在不足,导致结论的准确性和可靠性有待提高。因此,本研究将在借鉴国内研究成果的基础上,结合实际工程项目的需求和实践经验,进一步深入探索分布式光伏发电系统电气一次部分设计的优化方案和方法。
2、国外研究现状
在国外,分布式光伏发电系统的研究与应用已经相当成熟。许多国家,特别是欧洲国家和日本,已经将分布式光伏发电作为重要的可再生能源利用方式之一,并制定了相应的政策和法规以促进其发展。这些政策不仅鼓励了分布式光伏发电系统的建设和运行,还推动了相关技术的不断创新和优化。
在电气一次部分设计方面,国外学者已经进行了大量的研究和实践。他们不仅关注系统的安全性和可靠性,还注重提高系统的经济性和环保性。在光伏电池组件的选型、逆变器与箱变的配置、电缆的敷设以及配电系统的设计等方面,国外已经形成了许多成熟的方案和先进的技术。
例如,在光伏电池组件的选型上,国外研究者会综合考虑组件的转换效率、稳定性、耐久性等因素,选择最适合当地气候和光照条件的组件类型。在逆变器与箱变的配置上,他们会根据系统的容量、负载特性以及电网要求等因素进行精确的计算和匹配,以确保系统的高效运行。在电缆的敷设和配电系统的设计方面,国外也积累了丰富的经验和技术,能够根据不同场景和需求提供最优化的解决方案。
此外,国外在分布式光伏发电系统的监测与维护方面也取得了显著的进展。他们利用先进的传感器和通信技术对系统进行实时监测和数据分析,及时发现并处理潜在的问题,从而确保系统的长期稳定运行。
(三)研究目的及其意义
随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的日益增强,分布式光伏发电系统作为一种清洁、可再生、分布式的能源利用方式,具有广阔的发展前景和巨大的市场潜力。本研究旨在通过对分布式光伏发电系统电气一次部分设计的深入研究,探索出一种高效、安全、可靠的系统设计方案,为分布式光伏发电系统的建设和运行提供有力的技术支持。
具体而言,本研究的意义在于:
提高能源利用效率:通过优化光伏电池组件的布局、逆变器与箱变的选型和配置、电缆的敷设以及配电系统的设计,可以有效提高分布式光伏发电系统的能源利用效率,降低能源浪费,从而实现对太阳能资源的最大化利用。
推动可再生能源发展:分布式光伏发电系统的建设和运行是推动可再生能源发展的重要途径之一。本研究通过提供高效、可靠的系统设计方案,可以促进分布式光伏发电系统的广泛应用,从而加快可再生能源产业的发展步伐。
促进节能减排:分布式光伏发电系统作为一种清洁的能源利用方式,可以显著减少化石能源的消耗和温室气体的排放,对于缓解全球气候变化和推动绿色可持续发展具有重要意义。
提升电网稳定性和安全性:分布式光伏发电系统的接入可以改善电网的负荷特性,提高电网的稳定性和安全性。本研究通过优化系统设计方案,可以确保分布式光伏发电系统与电网的协调运行,从而保障电网的稳定性和安全性。
综上所述,本研究旨在通过深入探索分布式光伏发电系统电气一次部分设计的优化方案,为分布式光伏发电系统的建设和运行提供有力的技术支持,推动可再生能源的发展,促进节能减排和绿色可持续发展,提升电网的稳定性和安全性。
(四)、主要参考文献
[1] 陈登峰.分布式光伏发电系统电气设计与性能优化研究[J].光源与照明, 2024(3):99-101.
[2] 高佳雄,杨志超,李秀英.分布式光伏发电系统电气设计探讨[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术, 2023(4):3.
[3] 王珏.分布式光伏发电系统电气设计分析[J].现代工业经济和信息化, 2023, 13(10):109-111.
[4] 胡继宗.分布式光伏发电系统电气设计分析[J].电力设备管理, 2023(15):84-86.
[5] 邵天宝,王志文,刘晓峰,等.屋顶分布式光伏发电应用实例[C]//第七届全国石油和化工电气设计与应用论文大赛入选论文集.2024.
[6] 罗景耀.分布式无功补偿系统在光伏电站中的应用[J].电工技术, 2023(12):92-93.DOI:10.19768/j.cnki.dgjs.2023.12.025.
[7] 段微微.电气化公路光伏发电系统结构及最大功率控制研究[D].石家庄铁道大学,2023.
[8] 季亮,李相华.电气自动化在太阳能光伏发电中的应用研究[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2022(8):4.
[9] 黄晶.分布式光伏发电系统的电气设计分析研究[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2022.
[10] 电气工程.光伏发电系统的控制与设计[D]. 2023.
[11] 王有新.光伏发电系统及电站电气设计分析[J].光源与照明, 2024(3):96-98.
[12] 王德胜.大型光伏发电站电气设计[J].光源与照明, 2023(3):112-114.
[13] 孙黎莉,王倩.光伏发电电气系统设计优化研究[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术, 2023(5):3.
[14] 丁鹏飞,董恩丞,姜军,等.分布式光伏电站电气设备的选型和设计[J].光源与照明, 2023(3):106-108.
[15] 邬邦发.分布式光伏电站设计中的电气设计技术分析[J].农村电气化, 2023(9):8-11.DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2023.09.002.
[16] 张光庆,王海珏.分布式光伏电站设计中的电气设计技术研究[J].电力设备管理, 2022(20):152-154.
[17] 高成锴.通河县1.09MWp分布式光伏电站设计[D].东北农业大学,2023.
[18] Lu W , Han H , Hu S ,et al.Optimization Design of Photovoltaic Power Generation System Under Complex Lighting Conditions[C]//International Conference on Neural Computing for Advanced Applications.Springer, Singapore, 2023.DOI:10.1007/978-981-99-5844-3_18.
[19] Xiuchun W , Xuedong H , Xiaoqian S ,et al.The diffusion path of distributed photovoltaic power generation technology driven by individual behavior[J].Energy Reports, 2024, 11:651-658.DOI:10.1016/j.egyr.2023.12.009.
[20] Li N , Wang J , Zhang Y .Design of small independent photovoltaic power generation system[J].IOP Publishing Ltd, 2024.DOI:10.1088/1742-6596/2836/1/012002.
|