MW级光伏并网的建模及仿真分析

目前,随着低碳电力发展的要求,以及光伏及并网技术的快速提高,发电成本快速下降;大容量MW级光伏电站并网运行已经出现。对接入地区电网的安全稳定运行带来新的问题。本文就是基于分岔理论来建立MW级的光伏模型,并进行仿真分析从而为接着要进行的光伏并网电压稳定分析打下基础。     

大规模风力发电系统暂态分析与综合评估

随着风电等新能源的大规模接入,电力系统的暂态安全稳定问题日益凸显。使用不同的模型和研究方法分析双馈机对电网稳定的影响会得出不同的结论,因此研究暂态稳定需要结合实际电网进行。首先对风电系统的暂态稳定机理进行分析,然后运用一种新型综合评估法对哈密电网十四个主要风电场并网母线的暂态稳定性进行了评估找出系统电压薄弱点。最后通过仿真,分析了不同风电渗透率、不同故障位置及不同故障类型下其对电网的影响。仿真结果表明,所提出的综合评估法具有计算量小、综合性强等优势;大规模风电机组接入对系统暂态稳定的影响具有双重性。     

光伏发电系统故障特性研究

随着新能源发电技术的不断发展,新能源接入电网的现象越来越常见。太阳能发电具有较大的优势,已成为最具有发展前景的新能源。首先对重要元件光伏电池从数学角度进行建模分析,并研究光照强度对光伏阵列输出特性的影响;随后建立了单级式的光伏电源及并网逆变系统模型,在此基础之上,分析了自然环境条件、故障位置对光伏电源及其接入电网的故障特性影响,揭示了光伏电源故障特性变化规律。     

风电并网对系统稳定性及紧急控制策略影响的仿真分析

在DIgSILENT软件中建立异步风电机组和双馈感应风电机组模型,以新疆某地区实际电网为例,分析比较了两种不同风机并网对电力系统电压和频率稳定的影响,同时,研究了两种风机并网前后对电力系统紧急控制策略的影响。仿真结果表明:当电网发生扰动时,双馈感应风机频率响应不明显;但在电网扰动影响电压稳定时,双馈感应电机能够提高一定的电压稳定性;当电网发生大扰动,采取紧急控制策略后电网的稳定性不如电网未接入风电时电网采取紧急控制策略后的稳定性。     

光伏发电系统并网逆变器控制策略研究

从光伏发电系统中并网逆变器的控制策略研究课题的背景和意义入手,对光伏发电系统中的并网逆变系统进行数学建模与分析。明确了光伏发电逆变系统的数学模型及工作原理后,针对一般的并网逆变器的控制策略没有实时更新参考信号的缺陷,提出了一种改进型的双闭环电流控制策略。在Matlab/Simulink软件环境中构建并模拟运行仿真模型。与其他常规控制策略相比,改进型双反馈闭环电流控制策略能稳定地跟踪电网电压相位,输出良好的并网电流波形。仿真成功验证了改进型策略的可行性。     

分布式光伏发电并网数字化建模与仿真北大核心

为了改善光伏发电性能,需要对分布式光伏发电并网控制技术进行研究。提出基于MPPT控制的分布式光伏发电并网建模方法,建立光伏电池模型,在所建模型的基础上研究光伏发电系统输出功率受光照强度变化的影响。并利用MPPT控制方法跟踪分布式光伏系统的最大功率点,提高分布式光伏系统在运行过程中的输出功率。通过滑膜控制对光伏并网逆变器进行控制,保持电网电压与光伏发电系统输出电流的同步性,实现分布式光伏系统并网发电。通过仿真,验证了所提方法可有效地实现光伏阵列最大输出功率的跟踪,满足分布式光伏发电并网系统的运行要求。     

两级三相光伏并网发电系统并网控制策略研究

并网型光伏系统的大规模开发利用是能源清洁化的重要途径。提出了一种两级三相并网光伏系统的控制策略,利用变步长电导增量法调节升压电路系统占空比,实现光伏系统的最大功率跟踪,提高光伏系统功率输出的稳定性。在光伏并网环节,通过在电感-电容-电感(LCL)滤波器中增加虚拟电阻,以消除滤波器接入引起的谐振尖峰问题;通过电压外环和电流内环的双闭环控制策略,实现光伏系统并网控制的稳定性。在Matlab/Simulink中搭建仿真系统,通过变步长电导增量控制光伏面板的最大功率输出,利用双闭环电压电流控制实现光伏系统的并网稳定运行。试验结果验证了该策略的准确性和合理性。该策略能够使系统满足光伏发电的并网需求,为光伏系统并网控制提供了一种思路。     

基于VSG的光伏发电系统建模与仿真研究

光伏发电往往通过电力电子接口接入电网,使得系统面临频率和电压稳定性等方面的挑战。结合光伏发电的输出特性,提出了一种基于虚拟同步发电机(VSG)的光伏发电系统变流器控制策略。首先,综合光伏阵列、升压电路、脉冲宽度调制和最大功率跟踪控制模块,搭建了光伏发电系统的仿真模型。其次,基于传统同步发电机运行机制,提出了有功频率控制和无功电压控制方法,实现了有功功率控制和调频调压的双重功能,完成了光伏发电系统的运行控制。最后,分析了不同光照强度和不同温度下光伏阵列的输出特性,并在负荷功率扰动条件下,开展了系统的直流侧逆变电压、虚拟同步发电机输出有功功率和系统频率等特性研究。通过MATLAB/Simulink,验证了虚拟同步发电机思想及控制方法的正确性和有效性。     

并网光伏阵列发电最大功率点孤岛检测方法

由于传统方法不能准确检测到孤岛发生的位置,存在孤岛检测精度较低的问题,为了最大程度地降低孤岛效应对光伏发电工作产生的影响,提出了并网光伏阵列发电最大功率点孤岛检测方法.建立并网光伏阵列发电模型,分析光伏阵列发电的基本原理,并从电网电压频率和电压幅值两个方面,设置孤岛检测标准.运用光伏阵列发电模型跟踪并网光伏阵列发电最大功率点,结合孤岛效应的发生机理,将收集的电压频率和电压幅值数据与设置的检测标准作比对,从而得出并网光伏阵列发电最大功率点孤岛检测结果.实验结果表明,与传统的孤岛检测方法相比,设计方法得出的检测结果更加符合发电网络的实际情况,即设计方法在检测精度方面更具优势.     

分布式发电系统并网影响研究综述

针对分布式发电系统的多样性,对在实际电网中应用的分布式发电系统的特点及其发展动态进行了综述。从分布式发电系统并网运行的角度,重点分析了分布式发电系统的接入对地区电网的频率、电压、电能质量、潮流、电网损耗、电网调度、继电保护、可靠性、电力市场等方面产生的显著影响,充分说明妥善解决好并网运行影响,将是分布式发电健康快速发展的关键,对于我国能源结构调整、实现可持续发展具有重要现实意义。     

并网系统逆变器锁相环的研究

在太阳能光伏发电系统中,并网逆变器是实现光伏电能馈送电网的重要环节,并网光伏逆变器的控制目标为：控制逆变电路的输出为稳定的、高品质的正弦波,且与电网电压同频、同相。鉴于此,本文提出了一种数字电流锁相的方法,并且进行了系统仿真。仿真结果表明,TMS320C2000系列DSP芯片适用于该数字锁相技术,其并网输出电流波形良好...     

双馈风电机组低电压穿越能力的应用研究

近几年来,风电机组容量快速增长,为了维持电力系统的安全稳定运行和保证风电场并网安全,对风电场提出低电压穿越的要求是必要的。低电压穿越要求是电力系统功率平衡与频率稳定的需要,也是局部电网电压稳定及电压恢复的需要。为最大限度减少大规模风电接入系统对电网的影响,对风电机组提出了更高的要求,即风电机组具有一定的低电压穿越能力。介绍了变速恒频双馈风电机组的基本结构,建立了双馈风电机组动态数学模型。以Matlab/Simulink为仿真应用平台搭建了系统仿真模型,结合风电场低电压穿越能力要求的相关标准规定,针对不同电网电压跌落的情况下,仿真应用研究了变速恒频风电机组的低电压穿越能力,仿真结果表明:双馈风电机组在电网电压跌落时满足继续并网运行的条件,且为电网电压恢复提供了无功功率,提供的无功功率大小与电网电压跌落程度有关。     

配电网接纳分布式光伏电源能力的仿真分析

大规模光伏电源的接入使得电网承载更大的压力,电网接纳分布式光伏电源的能力已成为光伏产业发展的主要制约因素.针对配电网接纳分布式光伏电源的能力问题,通过建立含分布式光伏电源的配电网电路仿真模型,从电压稳定、基波潮流和谐波潮流等方面对典型配电网接纳分布式光伏电源的能力进行了分析,以电压稳定性、功率因数和谐波潮流作为约束条件...     

光伏并网接入配电网的太阳能发电系统设计

对配电网发电系统进行设计,可以减少电网输电时产生的故障,提高配电网运行效率。当前方法利用一次性能源,例如石油、煤炭以及天然气等化石能源实现发电系统的设计。由于化石能源在本质上,是数万年以来由太阳能辐射至地球的一部分能源,该能源消耗快,导致发电系统运行不稳定。为此,提出光伏并网接入配电网的太阳能发电系统设计方法。该方法对光伏并网接入配电网进行研究,利用图解的方式详细介绍并网点及接入点,系统的硬件部分通过光伏阵列以及一体化框架、逆变单元VSR、交流配电单元以及放电模块和系统电源电路,组建太阳能光伏并网接入配电网发电系统构造。采用三相桥结构对太阳能发电系统电路进行设计,太阳能发电系统的温度采样模块设计中,利用的是温度传感器AD590,根据TLP250驱动Power MOSFET完成放电控制模块的组建,依据光伏阵列、利用80C196MC等可逆变流控制组建光伏并网逆变模块。系统的软件部分利用构建光伏并网接入配电网的太阳能发电数学模型实现。实验证明,所提方法有效利用可再生资源与绿色能源,实现发电系统的稳定设计。     

新能源并网发电对配电网电能质量的影响研究

配电网中的新能源并网发电情况越来越普遍,但新能源输出功率的间歇性和不确定性会对配电网电能质量带来很大影响.本文在分析新能源输出功率特性的基础上,对新能源并网造成配电网电能质量的影响原理进行了分析.建立配电网电能质量仿真计算模型,对新能源在不同位置和不同容量并网情况下及多个新能源不同方式并网下的节点电压偏差、节点电压总谐波畸变率仿真计算,获得了新能源并网发电对配电网电能质量的影响规律.本文研究成果可为新能源并网发电及配电网电能质量优化提供有效的理论指导和借鉴.     

单级式光伏并网发电系统的仿真分析

对于光伏发电系统而言,最主要的问题是提高系统的效率和稳定性.为了克服传统两级式光伏并网系统在效率和稳定性上的不足,文中改进了单级式光伏并网系统电路拓扑和适用于此拓扑的最大功率点跟踪算法,并通过在Matlab Simulink环境中搭建仿真模型,模拟系统在外部光照发生变化时的输出特性并对其进行验证和研究.仿真结果显示该系统能够高精度地实现对光伏电池最大功率点的跟踪(MPPT),高效地通过逆变器将有功功率送入电网,且输入电网的无功功率可调.     

遗传算法优化粒子群的分布式光伏并网控制方法研究

为了促进分布式光伏发电技术的发展、提高分布式光伏并网的发电效率和质量,提出遗传算法优化粒子群的分布式光伏并网控制方法。通过建立光伏阵列模型、可中断负荷模型和储能系统模型,完成了分布式光伏发电并网系统的能源建模。以降低节点电压偏离额定值、稳态运行有功损耗和使分布式光伏发电并网系统功率最大化为目标,构建了分布式光伏并网调控模型。采用遗传算法优化粒子群对调控模型进行求解,实现分布式光伏并网的有效控制。试验结果表明,该控制方法具有较高的控制精度和较快的响应速度,确保了配电网运行的稳定性,能够有效降低电流谐波总畸变率。该研究促进了分布式光伏发电技术的发展,为分布式光伏并网控制提供了参考。     

含大规模光伏并网的配电网电压调控策略研究

光伏发电的快速发展及其在配电网的大规模并网给配电网的运行带来了重大的影响。为保证大规模光伏并网后的配电网电压在规定的范围内,在分析光伏有功出力和无功调节特性的基础上,本文提出了一种配电网电压主动调控策略,根据系统负荷预测和光伏出力预测获取下一时段所需的无功功率调整量,以常规无功补偿装置为优先、光伏逆变器无功调整为辅,各光伏无功调整量的分配采取经济性最优的方式。建立含光伏并网的配电网电压仿真计算实例,通过与其他电压调控策略的对比分析验证了本文策略的有效性和优越性。     

基于NSGA-II的并网型风光互补发电系统协调控制

针对并网型风光互补发电系统中,系统最大输出功率大于给定功率时,风力发电子系统和光伏发电子系统功率如何协调的问题,提出了一种功率协调控制方法.在该方法中,根据系统并网收益最大和输出电流谐波最小构建目标函数,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法对风力发电子系统和光伏发电子系统的输出功率进行多目标优化,协调控制子系统的发电功率;并以甘肃华电阿克赛风光互补发电项目为例进行了仿真验证.仿真结果表明,与传统的光伏优先接入方式相比,基于NSGA-Ⅱ的并网型风光互补发电系统协调控制方法可以更加合理地利用风能和太阳能,提高新能源电能的电网友好性.     

分布式光伏发电系统与配电网交互影响探究

光伏发电系统是目前新兴的发电技术的重要应用,与风电、水电共同作为新能源发电的代表,在现阶段发电厂中占有重要位置。本文将针对目前分布式光伏发电系统的构成和并网接入方式进行研究并阐述,结合光伏发电与传统配电网络之间因存在的信息覆盖、数据隔离问题,对二者之间的交互影响进行论述,同时对并网管理提出建议。