MW级光伏电站建模及其并网对配电网的影响分析

光伏发电是新能源发电的一种主要形式;以前主要以小容量光伏电站独立或并网运行方式为主。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;对接入地配电网的安全稳定运行带来新的问题。本论文结合山东电网中MW级光伏电站并网的发展现状,通过详细分析光伏组件及变换器的数学模型,建立了MW级并网光伏电站的整体稳态数学模型,并在此基础上,结合IEEE-10机-39节点系统对10MW的光伏电站并网进行了静态潮流,分析了MW级光伏电站在不同点接入配网时对配电网的影响。本文的研究工作对推动大容量光伏电站在电网中的应用具有积极的意义。     

大型光伏发电系统的并网控制技术

论述了大型光伏系统直接并入输电网的可行性．大型光伏电站接入输电网时,采用两级式变换器,前级DC／DC推挽电路实现最大功率跟踪控制;后级DC／AC采用电压型PWM逆变器,可以方便地对光伏电站进行扩容,并稳定直流母线电压,实现光伏阵列的最大功率输出．最后在MATLAB／sIMuLINK仿真平台上搭建两级式三相并网光伏发电系统仿真模型,并进行控制策略仿真．结果表明光伏并网系统能够稳定运行．     

大型光伏发电系统的并网控制技术

论述了大型光伏系统直接并入输电网的可行性.大型光伏电站接入输电网时,采用两级式变换器,前级DC/DC推挽电路实现最大功率跟踪控制;后级DC/AC采用电压型PWM逆变器,可以方便地对光伏电站进行扩容,并稳定直流母线电压,实现光伏阵列的最大功率输出.最后在MATLAB/SIMULINK仿真平台上搭建两级式三相并网光伏发电系统仿真模型,并进行控制策略仿真.结果表明光伏并网系统能够稳定运行.     

光伏逆变器接入弱电网运行的稳定性问题分析

光伏电站经长距离输电线路接入弱电网后,并网逆变器的稳定运行面临严峻挑战.针对光伏逆变器接入弱电网的失稳问题,对锁相环锁相原理和锁相方案进行分析,对直流母线电压控制原理、并网点电压控制原理和LCL滤波器谐振原理进行综述,分析比较逆变器有效控制方法.通过对光伏逆变器接入弱电网的技术前景进行展望,为光伏下一步研究奠定基础.     

大容量光伏发电接入对孤立电网稳定性的影响

针对电力系统综合程序（PSASP）的光伏模块,介绍了并网光伏电站的机电暂态仿真模型,及PSASP中光伏模块的保护功能整定,并在运用此模块的基础上对光伏电站接入后的实际孤立电网稳定性进行了仿真分析．结果表明,大容量光伏电源的接入会破坏电网的稳定性．     

考虑电压波动和光照变化的并网光伏发电系统暂态特性分析

针对光伏并网后的功率稳定问题,在PSCAD软件中建立了光伏发电系统的暂态电磁仿真模型.利用该模型研究了并网点电压波动和光照条件变化下光伏发电系统各单元的暂态响应特性.以光伏电站输入输出有功平衡为基础,分析了暂态过程中交流电流的变化情况,提出了基于交流电流变化规律的光伏电站无功补偿容量计算方法.以河南某区域电网为例,仿真分析了不同电压跌落程度下光伏电站吸收的最大无功功率;对比了不同接入方式下光伏电站光照波动所引起的并网点电压波动值.仿真算例表明,光照条件变化所引起的电压波动是限制光伏接入方式和接入容量的重要因素.     

基于长短记忆神经网络的短期光伏发电预测技术研究

光伏电源在电网中的渗透率正在不断提高,准确的短期光伏发电预测有利于保障高比率光伏电源接入的电网安全稳定运行。为解决传统预测算法在学习周期波动规律上的不足,提出了基于长短期记忆神经网络的光伏发电预测模型。首先对长短期记忆神经网络的结构和特征进行了介绍和总结。其次,利用相关性分析从天气状态数据中筛选出光伏发电量的影响因素,由此作为模型的输入。接着,以小批梯度下降算法优化长短期记忆神经网络的训练过程。最后采用光伏电站的典型日发电预测实验来验证提出的模型。实验结果表明所提出的算法能够较好的预测光伏电站不同季节的日前光伏发电量。     

大规模光伏接入受端电网方案综合决策

提出一种基于模糊层次分析和逼近理想解排序的方案评估比选方法,用于大规模光伏接入受端电网方案的综合决策。以系统安全稳定性、光伏出力间歇性、经济性和可扩展性为准则,建立大规模光伏电站接入受端电网方案评估体系,对候选方案各指标进行量化评估;考虑决策者主观偏好的模糊性质,采用模糊层次分析法确定评估体系中各指标的权重,并利用逼近理想解排序法进行多属性决策得到推荐接入方案。山东电网算例展示所提综合决策方法的全过程,结果表明利用该方法可直观地反映各候选方案的优劣,并给出合理的决策结果。     

大规模光伏接入受端电网方案综合决策

提出一种基于模糊层次分析和逼近理想解排序的方案评估比选方法,用于大规模光伏接入受端电网方案的综合决策。以系统安全稳定性、光伏出力间歇性、经济性和可扩展性为准则,建立大规模光伏电站接入受端电网方案评估体系,对候选方案各指标进行量化评估;考虑决策者主观偏好的模糊性质,采用模糊层次分析法确定评估体系中各指标的权重,并利用逼近理想解排序法进行多属性决策得到推荐接入方案。山东电网算例展示所提综合决策方法的全过程,结果表明利用该方法可直观地反映各候选方案的优劣,并给出合理的决策结果。     

分布式光伏发电接入对用电客户功率因数的影响及计算方法探讨

分布式光伏电站接入用户内部电网一方面提高了用户的供电可靠性,另一方面对用户的功率因数计算造成了影响。目前我国执行的功率因数考核办法未能考虑分布式光伏等新型电源接入的影响。文中对分布式光伏所发的有功和无功电能对功率因数的影响进行了分析,提出了两种功率因数计算方法以减少光伏影响,并结合某用电企业的实际案例对两种计算方法进行了分析和比较。     

非隔离型六开关光伏并网逆变器

针对传统非隔离无变压器光伏并网逆变器存在漏电流而影响系统安全稳定运行的问题,提出了一种新型非隔离型六开关(H6)拓扑的光伏并网逆变器.新型H6拓扑在两桥壁之间增加了一条连接线,且删除了两个连接二极管,控制策略采用了直接电流控制的脉宽调制技术.该拓扑在一个电网周期内具有六种工作模式,整个工作过程中具有恒定的共模电压.基于上述理论分析,在M atlab/Simulink环境中建立了仿真模型,并搭建了实验样机.结果表明:所提出的非隔离H6型光伏并网逆变器具有较好的漏电流抑制效果,且能够为电网提供一定的无功支撑.     

关于新能源电厂并网安全管理及消纳的探讨

随着生物质、垃圾、光伏、风电等新能源发电厂的大量并入电网,襄阳供电公司秉承国网公司四个服务之“服务发电企业”的宗旨．切实维护新能源并网发电厂及电网各方合法权益,根据相关法律、法规、政策,制定了一系列工作流程、细则及管理规范,从新能源电厂机组接入审查、并网调试、并网试运行到并网商业化运行,严格执行流程规范,确保新能源发电厂并入电网安全运行。同时从强化与新能源并网电厂的沟通联系、加强设备巡视维护与计划检修力度、跟踪新能源电厂的燃料管理、做好发电负荷计划调配等多方面管理,确保完全消纳新能源并网发电厂的发电量,确保新能源并网发电厂、电网安全稳定运行,实现了电网和新能源并网电厂的双赢。     

一种抑制大规模风机连锁脱网的电压无功控制措施

大规模风机连锁脱网不仅制约了电网对风电的接纳能力,而且严重威胁电网的安全稳定运行。归纳整理风电机组连锁脱网事故发展的4个阶段,指出风电连锁脱网中的主导影响因素,提出一种抑制风电连锁脱网事故的无功电压两级控制策略,分别从风电场层面和电网层面协调风电系统中电压无功可控装置,保证系统电压的安全稳定运行。最后,以实际电网为原型的等效风电系统为例,仿真重演风电连锁脱网4阶段,证明所提出的电压无功控制策略可以有效地抑制风电系统连锁脱网事故的发生。     

大型光伏电站无功优化协调控制策略

为解决光伏电站因各种扰动引起的电压越限问题,光伏电站应具备无功调压能力.在分析单台光伏逆变器无功容量和光伏电站无功与电压关系的基础上,提出了一种大型光伏电站无功优化协调控制策略.该控制策略采用PI控制器实现电压的无差控制,并协调无功补偿装置和逆变器的无功容量为电网提供电压支撑,同时根据无功线路损耗对逆变器无功进行优化分配.结果表明:该控制策略能保证光伏电站并网点电压稳定,降低站内线路损耗,验证了所提控制策略的正确性.     

直驱式风力发电系统并网变流器研究

直驱永磁风力发电系统中,变流器是将发电机所发的电能输送至电网的设备.建立了永磁直驱风力发电系统并网变流器数学模型,在同步旋转坐标系下,将输入功率因数改善到单位功因.同时,在三相全桥全控型直流-交流变流器电网并网下,提出了交-直轴电流闭回路控制,使永磁式同步发电机向电网提供电能.利用MATLAB/Simulink建模仿真,仿真表明设计的交-直轴电流闭回路控制,发电机能向电网稳定输送功率,其并网电流和电网电压同相位,并实现单位功率因数传递电能,验证了控制系统的可行性与有效性.     

基于功率控制的三相SVPWM并网光伏系统

为了实现光伏系统的最大功率输出和并网运行并改善其输出特性,提出了一种基于SVPWM调制的逆变器功率控制方法.该方法采用双闭环控制,以光伏阵列输出的最大功率作为逆变器功率外环的参考输入量,实现最大功率注入电网;逆变器控制内环为电流环,用于控制系统注入主电网的电流品质,同时实现对逆变电路的电流保护.实验结果表明,该控制方法的控制效果优良,具有功率跟踪精度高、电流畸变小的特点,能够提高光伏并网系统的功率转换效率.     

结构薄弱电网运行方式研究

结构薄弱电网的发电机容量较小、输电线路较长、负载较轻、无功补偿装置较少,可能产生发电机并网困难、同步发电机自励磁和工频过电压等问题。利用现有实际结构薄弱电网的参数搭建PSCAD仿真模型,研究结构薄弱电网的特殊运行特点,提出同步发电机并入结构薄弱电网的可行并网条件和无功补偿装置配置方案,并提出极端运行条件下避免发电机自励磁的措施和防止过电压产生的措施。仿真结果结果显示,以上并网条件和措施安全有效。可保证结构薄弱电网的安全可靠运行。     

一种计及空间相关性的光伏电站历史出力数据的修正方法

针对光伏系统渗透率增高对电力系统稳定运行带来的严峻挑战,考虑到光伏功率预测技术精度高度依赖于数据精度的问题,提出一种基于人工神经网络的光伏电站历史出力数据修正方法.利用人工神经网络在建立复杂非线性映射关系的优越性,引入皮尔逊相关系数对数据进行降维处理,选择与目标光伏电站出力相关性高的电站作为基准光伏电站,并结合光伏出力...     

基于负荷安全域的双馈风电场无功配置及规划

为了应对风电接入电网引起的电压安全稳定问题,提高风电场并网点电压稳定性,从规划角度考虑,提出一种基于负荷安全域计算双馈风电场无功配置以及场内集电线路选型的方法。首先研究推导风电机组机端P—Q特性曲线,得到双馈风电机组稳定运行域。接着分析了机组P—Q特性曲线和集电线路首端安全域边界配合问题,以此确定集电线路型号,达到充分利用风电机组无功能力目的。最后通过并网点的安全域边界计算风电场无功配置容量。算例结果表明,所提出的无功配置方法能保证并网点电压在安全范围内。     

多机电力系统中光伏发电厂附加稳定器的设计

在未来电力系统中,光伏发电厂将是一种重要的可再生电源.光伏发电厂接入未来电力系统将会影响输电系统稳定运行和控制.提出一种多机电力系统中光伏发电厂稳定器的设计新方法.首先搭建接入电网的光伏发电厂局部线性化模型.给出在光伏发电厂接入地点附近线路上发生低频功率振荡与附加稳定器控制的关系.在此局部线性化模型基础上,演示如何使用...