面向综合负荷的并网光伏发电系统等效建模

基于MATLAB/Simulink和光伏电池自身的物理机理搭建了并网光伏发电的仿真系统,研究了其对配电网综合负荷特性的影响因素,分析比较了已有光伏发电系统等效模型的优劣。在此基础上构建了光伏发电系统传递函数等效模型,该模型具有结构简单、参数少、能有效描述光伏发电系统的出力极限等优点,同时易于在电力系统仿真软件中实现。采用所提出的等效模型与传统综合负荷模型并联,构建广义综合负荷模型,对含光伏发电系统的综合负荷进行建模,仿真实践表明此广义综合负荷模型具有良好的泛化能力,辨识参数稳定,能够满足工程仿真的需要。     

光伏发电系统的运行特性及其等效描述

在阐述光伏电池工作原理及其模型的基础上,构建了含直流-直流、蓄电池、直流-交流、电力逆变器及其双环控制模块的光伏发电（photovoltaic,PV）系统的仿真数学模型。通过对其稳定和暂态特性进行分析,进一步提出适合表述其微分方程的动态等效模型。以4节点系统为仿真对象,对该等效描述模型的有效性、泛化能力和参数的稳定性进行验证。验证结果表明,所提等效描述模型对数据样本的逼近效果较好,内插及外推特性良好,参数稳定性较好。     

面向负荷的光伏电池和燃料电池建模及其等效描述

为研究光伏电池(photovoltaic cell,PV)和燃料电池(fuel cell,FC)对配网侧综合负荷特性的影响,构建了PV和FC发电系统并研究了各功能模块的模型和并网控制策略;通过分析PV和FC的稳态特性和并网控制外特性,提出了PV和FC发电系统恒功率控制的电压源等效描述模型。实例仿真结果表明,恒功率控制的电压源能等效描述PV和FC发电系统的拟负荷外特性。基于此,提出了感应电动机并联静态负荷和直流分布式电源的广义综合负荷模型结构。     

基于动态RBF神经网络的广义电力负荷建模EI北大核心CSCD

针对新形势下分布式电源对综合负荷特性的影响,提出一种基于动态径向基函数（radical basis function,RBF）神经网络的广义电力负荷建模新方法。利用动态RBF神经网络描述综合负荷功率的动态微分变化过程,可以深度揭示广义电力负荷的动态特性。利用状态估计误差对神经网络的权值进行动态更新,并对不满足持续性激励条件的神经元的权值进行限制,使所建立的动态RBF神经网络模型参数理论上可以收敛至最优值。分别应用仿真平台和实际系统数据进行测试,结果表明所提方法的有效性。     

基于电气外特性的光伏发电系统模型等效方法

光伏发电系统模型复杂,仿真计算时需要多次迭代,不适用于大量光伏电源接入电网的仿真分析与计算,为此本文提出了一种基于电气外特性的光伏发电系统模型等效方法。通过基于对光伏发电系统的稳态和暂态外特性的分析,将动态模型等效转换为一个具有二阶动态电路特性的受控电压源模型。该动态等效模型只需要利用光照强度、温度以及故障信息作为输入量,以获得故障前后的稳态输出电流,并在确定其动态电路的相关参数后完成整个模型的建立,故后续仿真计算时不再需要迭代。基于Matlab/Simulink平台搭建了光伏发电系统并网仿真模型,仿真结果表明,采用该等效模型在保证计算精度的前提下,可以有效提高仿真效率,具有良好的工程实用价值。     

计及高渗透率光伏的配电网广义负荷一体化等值建模

计及光伏等新能源电源的配电网广义负荷模型,通常是在传统综合负荷模型的基础上并联新能源电源的等值模型,其结构庞大,模型阶数较高,使得参数难以辨识。提出一种计及光伏的配电网广义负荷一体化等值建模方法,其简化了模型结构,且无需依赖光伏发电系统的出力数据。基于光伏发电系统动态特性的理论和仿真分析,提出光伏发电系统的多项式等值模型;建立光伏发电系统和配电网静态负荷的一体化模型,扩展参数取值范围,并采用改进遗传算法对模型参数进行辨识。基于DIgSILENT-MATLAB联合仿真平台的仿真结果表明,所提一体化等值模型能够较为准确地描述计及光伏发电系统的配电网广义负荷的动态特性。     

面向负荷建模的微型燃气轮机建模及其等效描述

为研究考虑微型燃气轮机(MT)的配电网综合负荷建模,在构建适合分布式电源的MT发电系统的基础上,详细阐述了各功能模块的模型和控制策略;通过对暂态过程中MT发电系统的动态运行特性分析,可以将MT看做是一个功率消耗为负的广义动态负荷,进而提出一种以永磁同步发电机转子角速度为状态变量的一阶微分状态方程模型来等效描述MT发电系统的动态特性;通过对不同程度扰动下的仿真建模比较分析,验证了该等效描述模型的有效性.     

考虑电池储能系统的配电网广义综合负荷建模

针对含电池储能系统(batter energy storage system, BESS)的配电网参与电网仿真所需的广义综合负荷模型展开研究。阐述了BESS的仿真数学模型,搭建了基于MATLAB/Simulink的BESS仿真平台;通过对BESS暂态运行特性的仿真分析,提出了一种面向负荷的BESS等效模型并进行了检验;建立了考虑BESS的配电网广义综合负荷模型,该广义综合负荷模型由BESS等效模型和经典综合负荷模型(composite load model, CLM)并联构成;通过多场景的仿真分析,检验了提出的广义综合负荷模型的有效性和模型参数稳定性。     

面向广义负荷的光伏发电系统等效建模研究

随着配网侧光伏发电规模持续增大,光伏发电系统的动态行为对配网侧综合负荷特性产生影响,建立面向负荷的光伏发电系统等效模型十分重要。基于Matlab/Simulink搭建了光伏发电系统并网仿真平台,通过将光伏发电系统看作一种广义负荷,并对其在暂态过程中的动态运行特性进行分析,提出一种面向负荷的光伏发电系统二阶等效模型,该等效模型由电阻、电感及电容组成的串联电路并联恒功率源构成。通过不同扰动强度下的仿真分析,检验了所提出的等效模型的有效性、泛化能力和参数稳定性。     

三相单级光伏并网系统对配电网侧负荷建模的影响

基于MATLAB/Simulink建立了三相单级光伏并网系统的动态模型,研究了其外特性,指出含有三相单级光伏并网系统的广义负荷模型结构,只需在传统的综合负荷模型结构的虚拟母线上增加一个有功随电压变化的有功功率源.待辨识参数需要增加光伏阵列的3个特性参数、与光伏阵列并联的电容器的电容值、光伏发电相对纯负荷的比例以及电压控...     

电网可靠性评估中负荷相关性的广义交叉熵模型EI北大核心CSCD

节点负荷相关性的概率密度估计模型是实现负荷相关性变化对电网可靠性影响研究的关键环节。该文从模型稀疏性和模型准确性兼顾的角度,提出多维节点负荷联合概率密度估计的改进广义交叉熵模型(generalized cross entropy,GCE)。该文以广义交叉熵公设为基础,构建概率密度函数的有约束泛函极值问题及其对偶优化问题,并将对偶问题转换成核函数权重的二次规划问题,从而实现概率密度的准确估计及其稀疏性的自适应优化。此外,针对传统GCE模型在权重优化求解中存在的问题进行改进,进一步提高了密度估计的准确性。通过将改进GCE模型与传统GCE、非参数密度估计和半参数密度估计在稀疏性和准确性上的理论分析和算例比较,以及对RBTS、IEEE-RTS79、IEEE-RTS96测试系统的评估分析,验证了改进GCE模型的有效性。     

数据驱动下的虚拟同步发电机等效建模EI北大核心CSCD

为了适应电力电子化发展的趋势,同时在建模时考虑电力电子逆变器的高频开关状态的影响,提出了一种基于长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)的虚拟同步发电机数据驱动建模方法。通过简化虚拟同步发电机的数学机理模型,着重关注各电气量之间的数据映射关系,构建基于LSTM网络的数据驱动模型,实现了由当前时刻电气量预测下一时刻输出的动态建模。为了验证所提模型的有效性,通过搭建仿真模型,对比了不同神经网络方法以及理论方法的差异性。仿真结果表明,所提模型能够反映虚拟同步机不同运行工况下的动态特性,具有良好的稳定性与泛化性,为电力电子化建模提供了一种有效的解决思路。     

受弱电网影响光伏并网系统不同频段稳定性分析EI北大核心CSCD

随着光伏发电规模的不断扩大,光伏并入弱电网引发的稳定性问题日益受到重视。现有研究通常认为网络阻抗的增加不利于系统稳定,但该文研究得出网络阻抗对系统稳定性的影响应当在不同频段上加以区分。为了详细阐述其影响,建立了考虑功率环非线性、不连续特点的完整光伏并网系统模型,基于描述函数法分析了系统的次同步频段稳定性,基于阻抗分析法分析了系统的高频稳定性。研究结果表明,在特定系统结构和锁相环带宽下,次同步频段内网络阻抗的增大有利于抑制系统振荡,而高频范围内网络阻抗的增大恶化了系统的高频稳定性,从而将网络阻抗对于不同频率范围内系统稳定性的影响详细区分开来,对现有研究做出了有力补充。基于MATLAB/Simulink的仿真分析验证了所述方法的有效性。     

基于用户负荷数据的离网型光伏发电系统优化设计*

以云南某林区伐木厂的光伏发电系统为例,根据季节性变化的用电情况,详细统计用户的负荷数据,并利用PVsyst软件对光伏发电系统进行设计。论述了系统设计过程及其注意事项,剖析了设计仿真结果,系统基本能满足用户的用电需求,仅在夏季空调开启时有较低的亏电概率。     

电力负荷建模系统

电力负荷建模系统（ＬＯＡＤ９８）包括数据采集与处理,电量计算和辩识软件三部分,辨识软件从可辨识性分析入手,以基因优化方法的工具,解决了综合负荷常用模型的辩识问题,文中介绍了电力负荷建模系统的功能,着重介绍了辩识软件的功能和界面。     

光热电站动态建模与递阶控制EI北大核心CSCD

光热发电具备优异的调峰调频性能,能为构建新型电力系统提供可靠支撑。由于光热发电技术仍处于快速更迭阶段,技术透明度较低,控制系统信息匮乏,严重阻碍了光热电站动态响应机理与支撑能力分析等研究。针对上述问题,该文建立光热电站精细化动态模型,并提出完整的控制系统设计框架与原理。该控制系统具备多种运行模式,能高效地实现各主次量之间的分层协调控制。通过西北某50MW光热电站的实际运行数据进行验证,结果表明,所建立的系统级光热电站模型在稳态和动态仿真中均与实际运行特性保持高度一致。进一步,基于实测数据分析各种内外扰动下所提控制系统的性能,表明主控系统能够有效地满足负荷及压力控制需求,而各子控系统也能高效地完成水位、汽温和盐流量的快速可靠控制。     

一种含燃料电池发电系统的广义综合负荷模型

基于MATLAB/Simulink仿真工具并运用总体测辨建模的方法,研究燃料电池发电系统对配电网侧综合负荷建模的影响。通过对暂态过程中燃料电池发电系统的动态运行特性分析,将燃料电池发电系统看做一个功率消耗为负的广义动态负荷,并采用二阶微分状态方程建立其动态行为的数学模型,进而提出用感应电动机并联燃料电池和静态负荷的广义综合负荷模型来等效描述含燃料电池发电系统的配电网侧综合负荷特性。对3种典型运行方式下系统受到不同的扰动强度进行仿真分析,验证了所提出的广义综合负荷模型的有效性、内插外推能力和参数稳定性。     

基于PSCAD的光伏发电建模与仿真

讨论了一种考虑太阳光照强度及环境温度变化的光伏阵列数学模型及基于电导增量法的最大功率点跟踪(MPPT)算法,并基于该数学模型和MPPT算法在PSCAD中搭建了光伏阵列和MPPT控制器通用仿真模型,进而搭建了并网光伏发电系统仿真模型分析了变光照强度下的光伏发电系统动态特性,证明了所建光伏发电系统并网逆变器控制策略的准确性和有效性.     

柔性非晶硅光伏发电系统中的锂电池建模

为研究以锂电池为储能元件的光伏系统追踪最大功率问题,提出了一种基于实验测试的锂电池建模方法,该模型简单精确,电源、电容、电阻等原件参数与实验数据高度拟合。把该锂电池接入Matlab搭建的柔性非晶硅光伏发电系统,实现了最大功率跟踪控制功能,验证了该模型的有效性。     

负荷建模研究现状综述

对电力系统负荷建模研究的现状进行了总结和评述，并介绍了作者对负荷建模进一步研究的一些初步思路，内容包括基本概念，负荷建模研究的重要性，模型结构选择和参数辨识，负荷特性的时变性和进一步研究的思考。