電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)光伏發(fā)電理論與技術(shù)

目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.2 光伏儲(chǔ)能技術(shù)及牽引供電系統(tǒng)發(fā)展概況 4
1.2.1 光伏發(fā)電技術(shù)概況 4
1.2.2 儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)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(yīng)用現(xiàn)狀 8
1.3.1 光伏發(fā)電在非牽引領(lǐng)域中的應(yīng)用 8
1.3.2 光伏發(fā)電在牽引領(lǐng)域中的應(yīng)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(jié)構(gòu) 13
2.1.2 光伏陣列模型 14
2.1.3 最大功率點(diǎn)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(jié)構(gòu) 22
2.2.2 牽引變壓器 23
2.2.3 牽引負(fù)荷特性 25
2.2.4 牽引供電系統(tǒng)電能質(zhì)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(jié) 29
第3章 光伏發(fā)電系統(tǒng)三相接入方案及其適應(yīng)性分析 31
3.1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及運(yùn)行特性分析 31
3.1.1 三相接入方案系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 31
3.1.2 光伏側(cè)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(yàn)證與分析 38
3.2.1 仿真驗(yàn)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析 45
3.3.1 鐵光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 45
3.3.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 48
3.3.3 典型工況實(shí)驗(yàn)分析 51
3.4 本章小結(jié) 53
第4章 光伏發(fā)電系統(tǒng)背靠背接入方案及適應(yīng)性分析 55
4.1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及運(yùn)行特性分析 55
4.1.1 背靠背接入方案系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 55
4.1.2 限幅電流動(dòng)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(yàn)證與分析 58
4.2.1 仿真驗(yàn)證 58
4.2.2 典型工況仿真分析 60
4.3 最優(yōu)接入方案對(duì)比 60
4.4 系統(tǒng)適應(yīng)性分析 62
4.4.1 負(fù)序問(wèn)題 62
4.4.2 無(wú)功問(wèn)題 65
4.4.3 光伏電能消納能力 66
4.5 本章小結(jié) 69
第5章 光伏接入對(duì)牽引側(cè)的影響 70
5.1 項(xiàng)目建設(shè)/安裝過(guò)程對(duì)牽引站的影響及應(yīng)對(duì)措施 70
5.1.1 對(duì)總體設(shè)計(jì)的影響及應(yīng)對(duì)措施 70
5.1.2 對(duì)既有繼電保護(hù)的影響及應(yīng)對(duì)措施 72
5.1.3 對(duì)電費(fèi)計(jì)量方案的影響及應(yīng)對(duì)措施 74
5.2 項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程對(duì)牽引供電質(zhì)量的影響 75
5.2.1 三相接入方案對(duì)牽引供電質(zhì)量的影響 75
5.2.2 背靠背接入方案對(duì)牽引供電質(zhì)量的影響 76
5.3 本章小結(jié) 76
第6章 優(yōu)化治理方案研究 77
6.1 考慮電能質(zhì)量綜合補(bǔ)償?shù)膹?fù)合優(yōu)化控制策略 77
6.1.1 綜合補(bǔ)償機(jī)理及控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 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(bǔ)償數(shù)學(xué)模型 79
6.1.4 仿真驗(yàn)證與分析 81
6.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用方案 83
6.2.1 鋰電池及其應(yīng)用形式 83
6.2.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)特性 84
6.2.3 含儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略 86
6.2.4 含儲(chǔ)能系統(tǒng)的光伏電能利用率 89
6.3 本章小結(jié) 90
第7章 光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估 92
7.1 光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性模型 92
7.1.1 光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率 92
7.1.2 光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本模型 93
7.1.3 光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的收益模型 94
7.1.4 光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的衰減模型 94
7.1.5 光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的殘值 96
7.2 光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方法 96
7.2.1 凈現(xiàn)值法 96
7.2.2 經(jīng)濟(jì)性評(píng)估指標(biāo) 97
7.3 光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)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(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響 99
7.3.3 成本參數(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響 100
7.3.4 收益參數(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響 101
7.3.5 不同配置方案對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響 102
7.4 本章小結(jié) 103
第8章 光伏發(fā)電在城市軌道交通中的應(yīng)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(fù)荷特性 106
8.2 光伏發(fā)電在城市軌道中的并網(wǎng)技術(shù) 107
8.3 光伏發(fā)電在城市軌道交通中的應(yīng)用方案 112
8.4 光伏發(fā)電在城市軌道交通中的應(yīng)用現(xiàn)狀 115
8.4.1 車(chē)輛段分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目 115
8.4.2 地鐵站/高架車(chē)站光伏發(fā)電項(xiàng)目 118
8.4.3 有軌電車(chē)光伏發(fā)電應(yīng)用項(xiàng)目 119
8.4.4 車(chē)載光伏應(yīng)用項(xiàng)目 119
8.5 本章小結(jié) 121
參考文獻(xiàn) 122