并网光伏发电系统的通用性机电暂态模型及其与电磁暂态模型的对比分析

针对并网光伏发电系统电磁暂态模型复杂、计算速度慢的问题,提出了一种并网光伏发电系统的通用性机电暂态模型。该模型不包含电器元件及高频开关器件,由纯粹的数学计算完成,模型简单、计算速度快。在PSCAD/EMTDC中对该机电暂态模型进行了仿真,得到的结果与电磁暂态模型的仿真结果吻合,且仿真时间大大减少,从而验证了该机电暂态模型的正确性及有效性。该通用性机电暂态模型为大规模并网光伏电站的仿真建模等提供了模型参考,具有实用价值。     

基于功率解耦控制的并网光伏发电系统机电暂态模型

提出了一种新的适用于电力系统机电暂态仿真的并网光伏发电系统模型。从光伏发电系统稳态潮流模型出发,兼顾电力系统机电暂态仿真要求和现有光伏电磁暂态模型建模特点,将光伏输出的功率近似解耦,用滤波电路两端的电压相角差、逆变器调制比分别计算并网有功、无功输出,模拟光伏发电系统在稳态和暂态过程中的内外部特性。在电力系统综合分析程序(Power System Analysis Software Package, PSASP)的UD模块中建立模型,通过在光照、电网故障扰动情况下的仿真结果和PSASP自带光伏模型的结果进行对比,验证所建模型的正确性。该模型不但考虑了无功控制,还具有封装性好、计算速度快等优点,对大型光伏接入发电系统的暂态稳定分析具有较好的适应性,可以在大规模光伏并网的相关研究方面提供有效的支持与借鉴。     

光伏发电系统暂态建模与等值

随着光伏并网电站的数量增多、容量增大,其对电网的保护与控制的影响不可忽略。建立光伏发电站的电磁暂态仿真和等值计算模型是研究其并网特性及对继电保护影响的基础。介绍了光伏电站接入电网的常见形式,建立了一种通过单级式逆变器并网的光伏发电单元模型,并利用在PSCAD/EMTDC上搭建的光伏发电系统电磁暂态仿真模型验证了其在稳态和暂态条件下的有效性。在此基础上,给出了一种由光伏发电单元组成的光伏电站的等值计算模型,并仿真验证了其有效性。     

风光储联合发电系统的组合建模与等值

利用间接组合建模的方法,在建立典型的双馈风机、光伏发电单元和储能单元的装置级机电暂态模型基础上,采用等值方法建立三者电站级的机电暂态模型,最终通过组合建模得到了风光储联合发电系统的机电暂态模型。在大型电力系统分析软件包的PSD-BPA暂态稳定程序中实现了风光储联合发电系统的仿真功能,通过典型算例和张北＂国家风光储输示范工程＂的仿真分析验证了模型的正确性,为风光储联合发电系统的并网研究提供了分析手段。     

通用储能系统数学模型及其PSASP建模研究

随着光伏、风能发电等并网发电容量的不断增加,储能系统作为平抑功率波动的重要手段被广泛关注。研究合理的储能系统配置,改善系统暂态响应,成为增强电网对新能源发电接纳能力的重要技术手段。为研究不同储能系统对电网机电暂态响应的影响,提出了一种适用于电力系统机电暂态计算的通用储能系统模型。该模型可以体现储能系统响应时延、充放电功率限制、储能容量限制等储能系统特性参数。通过电力系统综合分析软件PSASP的用户自定义模型UD模块进行自定义建模仿真,分析验证了该模型的有效性,并对算例系统中光伏发电出力变化对弱电网的系统频率造成的影响进行了仿真分析,并提出了储能系统配置的相关建议。     

光伏发电站低电压穿越特性仿真研究

随着我国光伏发电装机容量的不断增大,低电压穿越性能逐渐成为光伏发电并网研究的热点。建立了光伏发电单元机电暂态模型,通过模型仿真与实测数据对比,校验了模型的准确性。基于通过校验的光伏发电单元模型,搭建了某大型并网光伏发电站详细仿真模型,通过仿真计算分析验证了光伏发电站的低电压穿越能力。     

大型风光联合发电系统建模及故障特性研究

在风力发电和光伏发电理论研究的基础上,建立双馈变速风电机组和光伏发电单元的机电暂态模型,并采用组合建模的方法建立某大型并网风光联合发电系统模型,研究风光联合发电系统不同运行模式下的故障特性,分析风电、光伏发电各自的故障特性及发电系统整体的故障特性之间的关系,为风光联合发电系统并网研究提供了分析手段和技术储备。     

光伏电磁暂态模型降阶综述

研究光伏发电系统势必要研究其动态特性,但是详细的光伏发电系统模型复杂、仿真时间长,对研究光伏电磁暂态模型有很大的阻碍,运用合适的降阶方法令其简化就显得尤为重要。对光伏电磁暂态模型的降阶展开了综述,介绍了光伏电磁暂态模型的详细模型;归纳了一些常用的降阶思路与降阶方法;对降阶的有效性进行了简单验证,并概括了光伏电磁暂态降阶领域的进一步研究内容。     

基于暂态响应轨迹的光伏逆变器参数辨识方法

为了获取更精准的光伏逆变器暂态模型参数,保障光伏发电联网运行仿真分析结果的准确性,提出一种基于暂态响应轨迹近似的参数辨识方法。首先构建了光伏发电的机电暂态模型,确定光伏逆变器的待辨识参数;其次,建立了PSASP与Matlab联合仿真平台,基于粒子群算法的寻优原理,辨识光伏逆变器控制参数。最后,基于三机九节点仿真算例,验证该辨识方法的有效性和准确性。     

暂态干扰下并网光伏发电系统故障特性研究

基于Matlab/Simulink软件建立了光伏发电系统的仿真模型,在此模型上分别模拟了电源侧扰动和电网侧扰动,通过分析扰动下光伏系统输出特性的变化情况,研究了暂态干扰下光伏发电系统的故障特性。     

并网光伏电站电磁暂态建模及其特性研究

针对宁夏地区某光伏电站并网情况,利用实时数字仿真仪RTDS对光伏发电系统控制模型及电磁暂态特性进行了分析与研究,并结合宁夏电网进行了建模验证及仿真计算。结果表明:光伏电站受到逆变器容量限制,故障电流一般不超过最大额定电流的1.1~1.3倍,不对称故障下光伏电站的故障电流以正序量为主,含少量的负序和畸变。     

基于Matlab的光伏阵列输出特性和最大功率点跟踪控制策略的研究

针对光伏并网发电过程中存在的最大功率输出问题,研究了光伏阵列高度的非线性输出特性和最大功率点跟踪(MPPT)问题。根据光伏阵列的等效数学模型,结合Matlab分析环境中的Simulink工具,基于S函数建立光伏阵列的输出特性分析模型。通过对不同温度和光照强度条件下进行模型仿真分析,研究环境温度和光照强度对光伏阵列输出特性的影响。采用S函数对最大功率点进行建模,给出MPPT的控制策略。重点研究了扰动观察法和电导增量法最大功率跟踪特性,并对仿真结果进行对比分析。研究结果对并网控制器的研究和实践具有一定的理论指导和参考价值。     

基于PSASP／UD光伏系统建模与并网仿真

在研究光伏并网系统的主要技术指标、控制策略、输出特性的基础上,利用电力系统分析综合程序PSASP／UD,开发、添加了适用于复杂网络环境下的系统模型,使模型具备光伏并网仿真的能力。将模型接入系统CEPRI-36算例,进行潮流稳态计算和短路暂态仿真。算例仿真证明了该模型能够准确地模拟光伏并网系统的输出特性,验证了理论方法的正确性。     

电动汽车充电站分布式光伏发电运行特性研究

对西安世界园艺博览会园区电动汽车充电站分布式光伏发电系统及运行参数进行了深入的研究,并对光伏发电量进行了计算分析,为即将建设的智能电网示范园区提供参考。     

部分阴影下光伏阵列功率输出多峰特性研究

搭建了基于Matlab的考虑雪崩击穿效应的光伏电池模型,分析了不同的光照条件对光伏电池正反向输出特性的影响。分析了部分阴影遮挡条件下热斑效应形成的原因。以电池串、并联和及组件串、并联的输出特性为基础,从理论和试验仿真上得出了光伏阵列功率输出的多峰特性产生的原因。此外,在部分阴影遮挡条件下,对比分析和验证了旁路二极管及阻塞二极管的加入,能够减少阵列的功率损失。     

屋顶分布式光伏发电设计

以屋顶分布式光伏发电系统为例,介绍了分布式光伏发电系统的构成及其建设所需要的地理和气象条件,并提出了屋顶光伏发电系统的设计及并网方案。     

光伏电池建模及MPPT仿真研究

根据光伏电池数学模型,在Matlab/Simulink环境下建立光伏电池仿真模型,并在不同光照强度和环境温度条件下进行了仿真,结果表明,光伏电池的输出特性呈明显非线性并随环境温度和光照强度的变化而变化.此外,对该模型结合MPPT模块,实现对光伏电池最大功率点跟踪方面,提出了一种跟踪速度快、稳态精度高的改进粒子群算法.经仿真试验表明,该方法较传统方法具有明显的控制效果.     

单相单级光伏并网逆变器控制技术的研究

单级式光伏逆变器具有结构简单、效率高、成本低的优点,介绍了一种改进的双环控制方法,使系统输出高质量的并网电流,而且解决了最大功率跟踪过程中的直流母线电压崩溃的问题.实验结果证明了所提方法的有效性.     

分布式光伏发电运行控制技术研究

以并网型光伏发电系统运行控制技术为研究对象,对分布式光伏并网发电系统进行了研究,提出了一种分布式光伏发电运行控制技术,以光伏、储能和用电负荷形成微电网,可实现并网到离网,离网到并网的平滑过渡。     

环境因素影响下的光伏系统出力特性分析

光伏系统出力随环境变化而呈现出随机波动性对于光伏系统的并网造成了影响,因此研究光伏电站在环境因素影响下的出力特性对于提高光伏电站的运营管理水平和接入电网水平具有重要意义。通过分析光伏发电工作原理,构建了阵列工程数学模型,明确了影响系统出力的环境参数。对不同典型日下的光伏系统出力特性进行分析,并对各环境因素和光伏系统出力进行相关性分析和光伏系统的效率计算,得到环境因素对光伏系统出力影响。结论为太阳辐照度对光伏系统出力的影响最大;电池板温度对光伏系统出力的影响次之;空气湿度对光伏系统出力有影响,但可忽略。