规模化光伏并网对暂态稳定影响及应对措施

随着光伏并网容量快速增长,其对电网稳定性影响及应对措施,已成为电力系统重要研究课题。为此,首先分析了并网点电压快速跌落和提升过程中,光伏发电单元及其并网系统受扰功率特性,以及不同控制模式对功率特性的影响。在此基础上,基于所构建的光伏发电与常规电源联合外送系统,分析了光伏并网对送端系统暂态功角稳定性影响,并针对光伏发电与常规电源分别提出了应对措施。新疆和田地区规模化光伏并网系统仿真结果,验证了所提出的应对措施可有效提升送端电网稳定水平。     

光伏发电机A-D采样三电平整流耦合控制设计

对光伏发电机进行三电平整流耦合控制设计,提高光伏发电机的最大功率跟踪控制能力,减少因转动惯量耦合出现的输出误差。传统的控制方法采用PID模糊同步控制方法,同步跟踪控制性能较差。提出一种基于三层前向神经元低压差线性跟踪的光伏发电机A-D采样三电平整流耦合控制方法,采用阶跃响应曲线法对电动机时滞耦合系统的功率输出建立传递函数,设计三阶光伏发电机PID自抗扰控制器的非线性反馈系统,构建三层前向神经元PID变结构网络积分器,得到PID神经元自适应变结构同步控制律,构建光伏发电机A-D采样三电平整流耦合控制目标函数,并进行自适应门限控制,使输出功率最大,提高控制性能和准确度。仿真结果表明,该控制算法对光伏发电机的A-D采样三电平整流解耦性能较好,提高同步跟踪控制性能,发电机控制响应速度更快,超调和稳态误差得到抑制,展示了较好的应用价值。     

光伏发电功率预测及储能系统参与的源-荷平衡分析

为统筹协调光伏发电功率消纳,在光伏电站引入储能系统,结合光伏功率预测,平抑光伏发电功率波动,降低对电网的冲击,进一步提高电网系统稳定性.在光伏发电功率预测中,充分考虑光伏设备离线等突发因素对功率输出的影响,对储能系统接入位置进行比较分析,选择在光伏发电系统并网点前的直流侧接入,相对减少损耗,提高效率.分析结果表明,该方...     

Cuk变换器在独立光伏发电系统抗扰性优化中的应用

在蓄电池／超级电容混合储能独立光伏发电系统中,为了减小系统体积及提高系统抗扰性,采用单向Cuk变换器代替传统Boost变换器实现光伏电池最大输出功率点追踪,采用双向Cuk变换器代替传统Buck／Boost双向变换器连接储能系统与直流母线。系统仿真分析结果表明,当光伏电池输出功率波动及负载发生突变时,在稳定母线电压及平抑负载功率波动方面,Cuk变换器均有明显优势。     

变结构参数模糊控制在光伏发电最大功率点跟踪中的应用

研究了光伏电池的输出特性,讨论了光伏发电系统最大功率点跟踪常用控制方法的优缺点.分析了光伏电池的功率电压曲线,提出将变结构参数模糊控制应用到光伏发电系统MPPT控制中,能够快速响应外界条件的变化,在最大功率点无明显的震荡.试验结果表明,控制方法能使系统稳定工作在最大功率点,并且可快速跟踪外界环境变化,具有较好的动态和稳态性能.     

并网光伏发电系统运行特性分析

以160kW并网光伏发电系统的运行、测试数据挖掘分析,从系统供电质量、可靠性、安全性和经济性等角度,对现有并网光伏发电系统的出力特性、最大功率点跟踪效率、电压和电流谐波、功率因数、抗孤岛保护性能等进行了统计分析。     

后备式光伏发电系统的研究与设计

以光伏发电技术为基础,结合电力电子和微机控制等技术,研究并设计了后备式光伏发电系统.与传统的独立式光伏发电系统相比,该系统能够拧制人阳能电池自动跟踪太阳光,并实现光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)控制和对蓄电池的充放电保护等功能.最后,建立了功率变换器以实现DC/DC,DC/AC变换.实验结果验证了该系统的可行性利实用性.     

光伏-光热联合发电系统动态建模与功率协调控制

光伏-光热联合发电系统将光伏发电系统与光热发电系统有机融合,兼具灵活的调节特性和高效互补技术特点,为可再生能源消纳开辟了一条新途径,但其建模与功率控制仍需深入研究.针对这一问题,采用微元分段线性化方法刻画系统的多变量耦合和介质相变换热动态过程,表征多能量转化环节和多时间尺度特征,建立了光伏-光热联合发电系统动态模型;构建了分层控制架构,提出了一种考虑系统储能状态的功率协调控制策略,实现了不同工况和控制模式下的光伏与光热子系统协同,从而提升了系统调节能力和响应性能;基于MATLAB/Simulink软件搭建了仿真模型,验证了模型的正确性和所提控制策略的有效性.     

一种计及无功功率的光伏储能系统并网功率损耗模型研究

光伏储能发电系统快速发展导致光伏发电渗透率迅速上升,逐渐改变了传统配电网结构和运行方式。基于潮流计算分析,提出一种计及无功功率损耗的分布式光伏储能发电系统并网功率损耗模型。根据配电网最优运行状态进行功率损耗功率模型寻优分析,优化光伏储能发电系统注入配电网节点的功率,改善分布式光伏储能发电系统并网性能。以某单电源配电网为例进行仿真分析,对比不同功率损耗常数下节点电压波动、系统功率损耗,验证文中功率损耗模型的正确性与可行性。     

基于反馈型神经网络的光伏系统发电功率预测

分析了光伏系统的发电特性以及影响光伏发电的因素,建立了反馈型神经网络光伏系统发电功率预测模型.该模型采用Elman神经网络结构,利用其强大计算能力、映射能力和稳定性,将光伏发电的历史数据和天气情况一同作为样本,对模型进行训练和发电功率预测.仿真结果表明,该方法建立的预测模型具有较高的精度,为解决光伏系统发电功率预测提供了一种可行路径.     

直流光伏变换器的研究与应用

针对直流配电系统消纳新能源发电模式下缺乏直流型变换器的现状,基于交错并联Boost拓扑结构,结合扰 动观察法最大功率点跟踪(MaximumPowerPointTracking,MPPT) 控制策略,采用电压电流双闭环的控制模式, 开发了直流型光伏DC/DC变换器.对直流型光伏DC/DC变换器的调试表明,该变换器可实现光伏发电的高效化最 大功率点跟踪,输出稳定的直流电压,长时间带载实验表明该变换器具有稳定且高效的运行特性.     

光伏电池最大功率跟踪系统设计

太阳能光伏系统中,日照和温湿度等因素变化会影响光伏阵列的功率输出.本文采用了基于模糊控制的扰动观察法,通过控制BOOST电路开关的占空比来调节内部等效电阻的方式实现最大功率跟踪.该方案简单有效,能同时提高光伏发电系统的动态性能和稳态性能.     

独立光伏系统中超级电容器蓄电池有源混合储能方案的研究

超级电容器与蓄电池混合使用,可以充分发挥蓄电池能量密度大和超级电容器功率密度大、循环寿命长的优点,大大提升储能系统的性能.针对独立光伏系统的特点,设计了一种有源式混合储能方案,建立了系统的模型和控制环节.实验结果表明,在光伏发电功率和负载功率脉动时,蓄电池能够工作在优化的充放电状态,并能够有效地减少充放电小循环次数.对解决光伏等可再生能源系统中的储能问题,具有现实可行性.     

基于自适应占空比的光伏MPPT控制

传统光伏发电系统中最大功率跟踪算法难以同时兼顾跟踪速度和跟踪精度,对此提出一种基于变占空比的最大功率跟踪控制算法.通过 MATLAB/Simulink平台进行光伏发电最大功率追踪仿真验证,运用自适应占空比扰动技术实现对最大功率的实时跟踪并不断进行动态调整使输出功率保持最大,同时与常规扰动法进行对比.仿真结果显示,变占空比的光伏发电最大功率跟踪算法可提升能量转化效率.     

基于改进电导增量法的光伏MPPT控制研究

受环境变化和光伏电池材料的影响,目前光伏发电效率普遍不高,太阳能利用率较低,因此对光伏系统进行最大功率点追踪(MPPT)控制,设计一种恒定电压法与电导增量法相结合的控制方式。通过恒定电压法快速追踪到最大功率点附近,再引进小步长的电导增量法进一步优化稳态性能。通过MATLAB/Simulink平台进行光伏发电最大功率追踪仿真,验证该方法可以大幅度提升系统的动态性能并具有良好的稳态特性。     

飞轮储能系统应用于微网的仿真研究

微网中的风力、光伏发电等微型电源随机性强、输出功率波动大,微型电源功率不足,微网抗扰能力弱,由并网状态转入孤岛运行时需切除大部分负荷甚至全部负荷.采用飞轮储能系统辅助的微网方案,利用飞轮储能系统大功率充放电及充放电次数无限制的特点,设计并网逆变器的定功率控制方法.通过网侧功率测量决定并网逆变器的输出电流,实现了平抑微型电源功率和负荷波动的功能.在主电网故障时,飞轮储能系统向微网短时提供大量功率,维持大部分负荷等待主电网重合闸.通过理论分析及仿真实验表明,在微网中应用飞轮储能系统是可行的、经济的、高效的,可提升微网的抗灾变能力.     

基于神经网络的光伏系统发电功率预测

分析光伏系统的发电特性以及影响光伏发电的因素,建立基于神经网络的光伏发电功率预测模型.该模型采用三层BP(反向传播)神经网络结构,利用其强大的非线性映射和泛化能力,按季节建立4个预测子模型,子模型中将相同日类型的光伏发电功率的历史数据和天气情况一同作为样本,对模型进行训练和发电功率预测.结果表明,该方法建立的预测模型具有较高的精度,为解决光伏系统发电功率预测提供了一种可行路径.     

规模化光伏并网系统暂态功率特性及电压控制EI北大核心CSCD

规模化光伏发电是可再生能源利用的重要形式之一。由并联运行的光伏发电单元及长距离汇集线路组成的规模化光伏发电系统,其暂态功率特性将会显著影响电网受扰行为和光伏并网安全。该文建立光伏发电单元暂态仿真模型,并在PS D-BP A电力系统分析软件中开发完善了仿真功能。在此基础上,指出交流电压受扰跌落时,光伏发电单元具有低电压大电流的运行特征,揭示了长距离汇集线路呈现出暂态无功负荷特性的机理,并评估了影响因素。基于此,提出改善汇集线暂态无功特性的技术措施。针对大容量光伏接入的青海海西电网,验证了差异化整定低压保护参数或主动拉停少量汇集线路2种控制措施对降低大规模光伏低电压无序脱网威胁的有效性。     

一种改进准滑模控制在最大功率跟踪系统中的研究

介绍了隔离式Cuk变换器的拓扑结构及在光伏发电系统中的应用.隔离式Cuk变换器能够高效率的传递功率和减小纹波的输出,同时采用改进准滑模控制技术跟踪光伏系统的最大功率点,提高系统的性能和最大功率跟踪速度,实现强鲁棒控制.并进行仿真研究,验证了方法的有效性.     

分布式光伏变负荷工况发电功率预测系统设计

对分布式光伏系统变负荷工况发电功率进行准确预测,能避免输出失稳。提出一种基于线空间重构和谱特征提取的分布式光伏系统变负荷工况发电功率预测方法,并结合DSP数字处理器进行预测系统设计。构建光伏系统变负荷工况发电功率的输出时间序列模型,用嵌入式的相空间重构技术进行光伏发电阵变负荷工况发电功率输出负载的异常特征提取,用变负荷工况判断方法进行功率瞬时特征检测,在相空间中提取发电功率时间序列的非线性特征,实现对发电功率时间序列的准确预测。在DSP开发环境下进行发电功率预测系统的优化设计。结果表明,采用该预测系统能有效实现分布式光伏系统变负荷工况发电功率预测,预测精度较高,过程收敛性较好。