一种新型光伏发电主动参与电网频率调节控制策略

大规模光伏发电并网挤占了具有转动惯量的同步发电机组空间,导致电力系统面临惯量减小与调频能力不足的问题,迫切需求光伏发电主动参与电网频率调节。文章以双级式光伏发电为研究对象,从光伏发电的惯量控制和与同步发电机组协调控制两个方面出发,通过改进Boost变换器和网侧逆变器的控制策略,实现光伏发电主动参与电网频率调节。其中,在惯量控制方面,提出基于高压直流电容动态的虚拟惯量控制,并分析控制参数对虚拟惯量控制的影响。最后,基于时域仿真算例验证了控制策略的有效性。     

基于改进MPPT算法的微电网电能质量改善作用研究

基于最大功率跟踪(MPPT)技术的光伏发电系统,其控制器输出功率参考值由MPPT算法实时计算得到。MPPT算法的快速性、准确性和稳定性可直接影响光伏发电系统的输出功率特性及发电质量。为此,结合单级式光伏并网发电系统的控制原理,分析了MPPT算法对光伏发电系统的控制作用;并针对一种常用变步长扰动算法存在的问题,结合光伏电池的数学模型,提出了一种改进的变步长扰动算法。该算法可有效提高跟踪速度和精度,降低功率波动,提高发电质量。最后,仿真分析了改进前后含光伏发电系统的微电网的电能质量,验证了改进MPPT算法对微电网电能质量的改善作用。     

光伏发电并网大电网面临的问题与对策

妥善解决光伏发电系统接入大电网后2部分都能安全、高效运行是光伏发电技术大规模工业化应用的关键之一。分析了光伏发电系统及其并网的技术特点,简要阐述了光伏发电并网问题的研究现状。指出光伏发电大规模并网使大电网在研究与实验验证手段、对光伏发电系统影响大电网机理的认识、新型配电系统的规划、电网运行控制、电网监测保护与控制装备、技术标准与规范等方面面临新的问题,并提出了应对这些问题的策略。     

光伏发电系统的超导储能设计

超导储能(SMES)具有非常快速的功率调节能力和灵活的四象限运行能力,可完成调节电力系统功率因数、补偿电压跌落等功能。文章针对光伏发电系统的特殊运行方式,提出了利用光伏出力与本地负荷需求的差值作为SMES控制器的功率控制信号策略。在PSCAD/EMTDC仿真平台建立了超导储能系统模型,并对其在光伏发电系统的中的运行控制方式进行研究。研究结果表明,超导储能与光伏系统配合可以很好地解决光伏发电功率易受环境影响、不可调节、难于满足负荷需求的问题,对由负荷变化引起的母线电压波动和故障引起的母线电压跌落具有良好的补偿作用。     

Energy storage-based power buffering control for photovoltaic power generation system

光伏发电系统输出的最大功率随外界环境变化而波动,无法满足负荷的供电需求,针对该问题,建立了基于储能系统的光伏发电系统结构,介绍了光伏发电系统运行原理,分析了系统功率与直流母线电压的关系,设计了无源式储能系统和有源式储能系统对功率进行缓冲以满足控制目标.仿真结果表明,有源式储能系统较无源式储能系统有更好的功率调节作用,通过双向DC-DC变换器的储放能量自动切换控制,使得光伏发电系统输出的功率与负荷需求功率良好匹配,直流电压稳定.     

含高渗透率光伏发电的直流配电网协调控制研究

文章针对含高渗透率光伏发电的直流配电网的协调控制策略开展研究。首先,对直流配电网的架构及其三层协调控制体系进行了介绍;然后,针对基于传统模式切换的光伏发电对直流配电网直流母线电压支撑能力的不足,通过研究MPPT和直流电压控制内在的一致性,设计了光伏发电MPPT-直流电压控制统一运行控制策略及直流配电网的无模式切换协调控制策略;最后,在Matlab/Simulink中建立了含高渗透率光伏发电、储能和负荷的直流配电网数学模型,验证了上述控制策略的有效性。     

光伏发电并网大电网面临的问题与对策分析

随着社会的发展,绿色能源逐渐成为我们生活必不可少的新能源,极大地促进了我国光伏发电技术的发展。先进的光伏发电系统可以提供给人们绿色的电能,但是光伏发电并网大电网在实际应用发展过程中,还有很多问题存在,比如雷击的影响、对大电网运行的影响、控制电网运行方式改变和新型配电系统的规划等等。所以文中主要是对这些问题提出解决措施,合理地、科学地帮助光伏发电技术更好的发展,促进我国光伏发电技术走在世界的前列。     

光伏发电系统建模及运行特性仿真研究

随着并网光伏发电装机规模的快速扩张,光伏发电大规模接入电网后运行特性的分析研究已成为当下光伏发电相关核心课题之一,而光伏发电系统建模是理论课题研究最为关键的一个环节。文章结合目前国内大中型光伏电站关键部件应用现状建立了光伏发电系统仿真模型,基于PSASP软件仿真分析了光伏发电的正常运行和故障运行特性,同时验证了模型的有效性。     

1MW高倍聚光光伏发电并网系统的设计

本文选云南石林地区为电站场址,通过对高倍聚光光伏组件选择、光伏阵列运行方式选择、光伏阵列设计及布置方案、并网逆变器选型等光伏发电系统构成方面进行了研究设计.分析得出该电站的理论年发电量为170.07万kWh,具有良好的经济效益和环保效益.     

自散热式光伏组件的性能研究

在常规光伏组件的基础上,通过技术改进,研制出具有自散热功能的光伏组件,并通过同一户外试验平台对常规光伏组件和自散热式光伏组件进行测试,结果表明,自散热式光伏组件的发电性能有明显提升。     

基于改进群搜索算法的含光伏发电的配电网优化重构研究

配电网中光伏发电装机容量迅速上涨,针对其所带来的波动性和间歇性对配电网重构后的可靠性和经济性产生的影响,提出一种含光伏发电的配电网优化重构策略。首先。以网损最小化为目标函数,建立含光伏发电的配电网数学模型;其次,运用模糊理论对群搜索算法进行改进,并将改进群搜索算法应用到配电网重构路径的优化中;最后,通过算例对含光伏发电的配电网进行分析。结果表明,该方法收敛速度快、寻优时间短且动作次数少,有效提高了配电网的运行经济性。     

资源集约化条件下水面漂浮式光伏发电系统的研究及应用

中国光伏产业蓬勃发展，巨大的光伏市场促进了光伏发电系统效率提升、系统成本下降，给技术改造创造了空间。利用泰和20 MW渔光互补光伏电站原有鱼塘水面已布置光伏组件后剩余的空间进行技术改造，增补了400 kW水面漂浮式光伏发电系统。从光伏组件布置、系统结构设计、建设成本分析等3个方面，对新增光伏发电系统分别采用水面漂浮式光伏发电系统和传统渔光互补光伏发电系统这两种方案的建设结果进行对比分析。结果表明：采用水面漂浮式光伏发电系统可减少建设成本，增加土地利用率。研究结果可为今后相似工程设计提供参考。     

一种光伏发电系统的柔性功率输出控制策略北大核心CSCD

从功率供需平衡角度出发,深入研究了基于有功备用的光伏发电系统稳定运行控制策略,提出一种光伏发电系统柔性功率点跟踪(FPPT)控制策略。当光伏阵列输出功率发生波动时,按照负荷或调度功率需求进行功率匹配,使光伏阵列始终运行在稳定区域,改善无储能光伏虚拟同步发电机运行特性。基于RT-LAB实时仿真实验平台搭建了两级式光伏发电系统模型,DC/DC控制环节采用文章所提出的FPPT控制策略,DC/AC环节采用经典的VSG控制策略,实时仿真实验结果验证了所提出控制方法的正确性与有效性。     

基于混合储能的并网光伏发电系统功率控制研究

针对并网光伏发电系统输出功率的波动,提出利用混合储能系统对功率进行平抑.介绍了光伏最大功率跟踪和并网逆变的控制,为实现发电和并网功率的匹配,考虑蓄电池和超级电容器各自特性的优势,对混合储能系统提出了三级式功率分配策略;通过设计相应的控制方法和以功率分配单元的输出功率作为参考值,混合储能系统控制变换器进行合理充放电.混合储能系统不仅保证了并网功率按计划运行,而且稳定了直流母线电压、满足了随机负荷供电.通过仿真验证,三级式功率分配策略有效,控制方法可行.     

“双碳”目标下分布式光伏发电技术的研究进展及展望

分布式光伏发电具有绿色环保、发电方式灵活、可就地消纳等特点，随着中国碳达峰、碳中和战略目标的提出和以新能源为主体的新型电力系统的建设，未来分布式光伏发电将成为新能源大规模发展的重要方向之一。对国内外分布式光伏发电的发展历程进行回顾，分别从输出功率特性建模和并网运行角度对分布式光伏发电技术发展现状进行分析，在此基础上对分布式光伏发电未来的关键技术及研究方向进行展望，并对中国分布式光伏发电未来的发展提出几点建议。     

风光互补发电系统功率输出的自适应控制

针对风光互补发电系统在运行过程中出现的供电功率空缺以及直流母线电压不稳定问题,依据光伏为主力发电源,风为辅助发电源的发电方式,提出了以风力发电的输出功率补偿光伏发电的输出功率的自适应控制方案。鉴于发电系统中固有的非线性特征和运行中的参数变化,对风力发电系统采用自适应控制实现对互补发电系统中所需功率的差额实时补偿,保证直流母线电压的平稳。为实现蓄电池充电稳定性,结合蓄电池非线性充电模型设计了充电电流跟踪控制器,确保对期望充电电流的跟踪。理论分析和仿真结果均表明,在互补发电系统运行中采取的控制策略的可行性。     

50 MW_p并网光伏电站发电系统的设计研究

根据宾川县西村光伏电站一期50 MWp的实际情况,分析出并网光伏发电系统在宾川县具有可行性,通过对多种光伏组件的型式、组件安装及运行方式,以及逆变器的选型,设计出了比较合理的光伏阵列、电气部分(即电气系统一次部分、二次部分、防雷措施的设计研究)等。通过研究表明,并网光伏发电综合价值很高,在地理条件适宜、光照充足的地区可以建设并网光伏电站工程,可从根本上把本地的太阳能资源优势转变为经济优势。     

面向光伏发电预测的公开数据集综述

光伏发电具有间歇性和波动性,光伏发电的精准预测是合理安排运行方式和应对措施、提高电网安全性和可靠性的重要措施。基于数据驱动方法是光伏发电预测研究中的主要技术手段,但研究人员面临实际数据难以获取、数据质量差、数据量不够等难题,光伏发电公开数据集为研究人员提供了数据资源,也提供了各种预测方法对比分析的基础。然而,研究人员在选取光伏发电公开数据集时,缺乏对各种公开数据集全面、深入的了解。文章首先阐述了光伏发电数据集中每种数据的收集方法和应用场景;其次调研总结了国内外现有面向太阳能光伏发电预测的公开数据集的现状,梳理了每个数据集的特点和优缺点;最后提出了促进公开数据集应用发展和建立高质量公开数据集的建议。     

光伏发电系统在轨道交通中的应用研究

轨道交通是目前重要的交通方式,为了保证轨道交通运行的可靠性,分析光伏发电系统在轨道交通中的应用,通过建立光伏系统数学模型,阐述最大功率点算法,并使用PSCAD/EMTDC仿真软件建模,重点分析了光伏发电系统的输出与光照强度和电池温度之间的关系。     

50kWp并网光伏示范电站系统设计及运行数据分析

介绍了“十五”国家科技攻关项目“50kW_p大型屋顶光伏并网示范电站”的系统构成和工程设计研究,并对其典型的实际运行数据进行了分析讨论。50kW_p并网光伏示范电站充分考虑了光伏技术与建筑物结合的特点,研究开发出兼顾光伏发电和采光性能的玻璃幕墙,实现了光伏组件与建筑的一体化；采用了9种不同材质和封装工艺的光伏组件,设计了6种不同的安装角度；采用具有最大功率跟踪控制的多支路式并网逆变器；开发出一套数据采集系统。