配电网中光伏功率主动削减策略研究

针对夏季正午由大量光伏功率注入配电网所带来的节点电压、线路潮流越限的问题,提出了一种通过实时计算和削减分布式光伏发电系统功率输出的主动控制方法来限制配电网中光伏功率注入量,从而避免配电网中越限事故的发生。首先给出光伏出力削减的数学优化模型,该模型以实时气象条件为基础计算光伏发电系统潜在的最大输出功率,并通过最优潮流模型结合配电网各个节点的负荷水平计算得到该时刻连接于各个节点的光伏发电系统的最大允许出力上限值。在此基础上,又设计了一种DC/DC变换器的电流控制策略。通过该控制策略,可以使光伏发电系统的出力在不同的光照条件下均不超过计算所得的最大允许出力上限。最后通过IEEE33节点模型进行算例分析。研究结果表明,所提出的光伏功率主动削减策略可以避免配电网中越限事故的发生。     

基于区域配电网的0.4 kV分布式光伏实时发电功率预测

光伏并网发电对电网的稳定性有较大影响,特别是配电网0.4kV分布式光伏,其发电电量与实时发电功率对台区以及线路的稳定性将产生极大挑战。现对影响光伏发电的关键因素以及光伏实时发电功率预测方法进行了全面分析,并提出基于区域配电网的0.4kV分布式光伏实时发电功率预测算法,以实时预测区域0.4kV光伏发电功率,为管控0.4kV分布式光伏提供宝贵经验。     

基于风光储双层母线微电网的分布式模型预测控制

针对风光储互补的双层母线直流微电网系统,提出一种基于多端口变换器直流微电网分布式模型预测控制策略。首先,建立各个子微网系统中风电系统、光伏系统和储能系统的数学模型,其次,依据风电系统、光伏系统工作在经济最优,发电功率最大,储能系统作为补充的原则,采用分布式模型预测控制算法优化风电系统、光伏系统输出功率,保证高低压侧母线负荷跟踪性能和经济性能。最后,通过微网间DC/DC变换器进行PI控制,实现高低压母线间能量平衡,维持母线电压稳定。通过仿真、实验验证,所提控制策略能够实现各个微电网发电单元经济最优的同时,维持高低压侧母线的功率平衡和母线电压稳定,提高了系统的运行可靠性。     

考虑多源互补特性的微电网系统自动优化策略研究

微电网系统中功率供需不平衡将导致系统电压的不稳定,为此在考虑多源互补特性的基础上研究了一种新的微电网系统自动优化策略。通过光伏、水电、复合储能等多种发电系统建立微电网拓扑结构,以能量控制层、中央协调控制层和本地控制层设计微电网控制框架,采用复合储能实现微电源的协调控制,从而提高电压的稳定性;通过复合储能系统组成的调控系统,基于直流母线电压分区策略,实现系统自动优化控制。实验结果表明,研究的考虑多源互补特性的微电网系统自动优化策略能够有效实现功率平衡,确保电压稳定性。     

含电动汽车及光伏发电的微电网控制策略研究

针对光伏发电和电动汽车动力电池等分布式发电系统,研究了其并网逆变器并联控制策略。基于PSCAD软件对光伏电池、电动汽车双向能量交换及两者的并联控制进行建模。电动汽车主要采用功率下垂控制、电压电流双环控制、无差拍控制;光伏电池主要采用MPPT(最大功率点跟踪)控制。通过仿真验证了控制策略的可行性。     

基于固定电压法和功率前馈电导增量法MPPT的研究

在光伏发电系统中,光伏电池的最大输出功率受温度和光照条件的影响,采用最大功率点跟踪（MaximumPowerPointTracking,简称MPPT）的方法可以使光伏电池持续输出最大功率。通过对光伏电池模块各种最大功率跟踪方法的分析讨论,提出了一种改进的MPPT方法一一固定电压法结合功率前馈电导增量法,并基于Buck电路用matlab对光伏系统进行了分析与仿真,其结果表明,与常规CVT法,电导增量法相比,该方法能够有效提高最大功率点的追踪精度。     

光伏发电组件在线监测与故障诊断系统研制

该文提出了基于峰值发电功率估计及最大功率电压估计的光伏组件在线故障诊断方法。以光辐射强度(S)及温度(T)为参变量,依据光伏组件有关出厂技术参数推算出峰值功率P_m(S_i,T_i)和开路电压U_oc(S_i,T_i)标准值空间分布;采用二维平面分段双线性插值法求取光辐射强度-温度平面内任意点的峰值功率基准值P_m(S,T)及开路电压基准值U_oc(S,T)。以此为基础,引入了最大功率评价系数(K_P)和峰值功率电压评价系数(K_V),阐述了依据实际K_P,K_V实现光伏组件在线故障诊断的判定方法。基于智能化光伏组件设想,采用分布式网络系统架构并完成了智能监测终端单元电路设计。该系统具有安装方便、成本低廉、实时性强、灵敏度高等优点。     

分布式光伏发电并网对配电网继电保护的影响研究

大量分布式光伏发电系统并入电网,对传统单电源辐射状配电网继电保护配置带来诸多挑战。现介绍了分布式光伏发电系统并网方式,详细分析了分布式光伏发电系统并网后对配电网潮流分布、节点电压、继电保护整定配置等造成的影响,并提出了基于方向元件的配电网保护改进策略。     

光伏发电与火力发电融合的控制策略研究

光伏接入火力发电机组主要有两种方式，一是接入厂用电系统，二是接入启备变低压侧。当光伏功率较高时，可将该功率计入发电机AGC系统，视光伏功率为发电机功率的一部分，即发电机按AGC指令与光伏功率的差值调控，但反馈调度的发电功率应是发电机实发功率与光伏实发功率之和。即无须增设储能装置，在保证光伏多发电的同时，利用发电机的自动调控消除光伏功率波动大、间断性强的缺点，实现了均衡发电。利用电厂AVC电压调控，也无须增设无功补偿装置。通过控制策略的适当调整，两类发电方式的融合在安全性和经济性上更具有显著的现实意义。     

刍议电压基准变步长直流解耦光伏发电与储能技术

光伏发电发展迅速,其中光伏独立发电系统逐渐受到各大企业重视,但是,该系统存在最大功率点右侧跟踪不稳和变换器直流端口功率振荡的问题,同时还有馈能浪费.本文针对以上问题深入研究了电压基准变步长和直流解耦控制方法,并提出了与动力装置馈能结合的光伏发储能双向变换技术,为光伏发电的发展提供可参考的技术内容.     

基于PLC分布式光伏发电控制系统的设计

设计了基于分布式光伏发电系统,该系统采用三菱PLC-FX5U为控制器。介绍了光伏发电系统的软硬件构成,结合力控软件的远程监控,对分布式光伏发电系统进行控制和监控,从而实现了上位机对光伏发电系统的实时监控,提高了分布式光伏发电系统的自动化程度、监控运行效率和安全稳定运维。     

基于反激拓扑的高效率太阳能微型单级并网逆变器

针对使用中央逆变器及组串式逆变器的光伏发电系统中整体太阳能转换效率不高的缺点,提出了将单个太阳能电池板连接一个小功率的逆变器以组成光伏系统,该系统能够使每个太阳能电池板都工作于最大功率点,针对该系统设计了基于反激拓扑的高效率单级并网逆变器,通过电流峰值控制,将太阳能电池板发出的直流电变换成与电网电压幅值匹配的正弦馒头波,再通过工作于工频状态下的晶闸管桥臂换相成正弦交流电,并人电网,锁相采用过零点检测法,最大功率点跟踪(MPPT)算法采用扰动法,给出了控制框图,并搭建了100 W的实验样机.研究结果表明,基于反激拓扑的单级并网逆变器与单个太阳能电池板组成的光伏系统可以有效地提高整个光伏发电系统的太阳能转换效率.     

基于功率平衡的微电网稳定性控制策略

针对含有储能元件的分布式发电系统存在直流母线电压难以准确控制,直流子网切负荷瞬间交流子网电压及频率会偏离正常值的缺点,提出了基于功率平衡带负载前馈的蓄电池控制策略和改进的V/f逆变控制方法对其进行改进。仿真结果表明:交直流混合微电网在孤岛模式下和受扰动时,该方法均能使直流母线电压实现稳定且电压和频率都能够满足正常运行的要求,同时提高了整个系统的抗扰动能力。     

光伏发电系统参与电网频率调节的研究

介绍了光伏发电系统的物理结构和光伏逆变器控制策略典型的三环结构,阐述了基于VSG控制策略的电压环和电流环双闭环系统。随着光伏发电渗透率不断提高,系统的转动惯量逐渐减少,考虑到光伏系统的波动性和随机性会引起母线电压、频率的波动,光伏发电系统主动参与电网频率调节十分必要。鉴于此,具体说明了通过降低光伏阵列的输出功率而预留有功备用和通过直流侧配置储能电池系统进行充放电两种抑制频率波动的方法。     

分布式光伏接入对配网运行影响分析

大量分布式光伏的接入,改变了配电网络的结构及潮流分布,同时由于光伏发电的特性有别于常规发电方式,因此不可避免地会对传统配网产生影响。现介绍了分布式光伏接入方式及运行特点,并从电压分布、继电保护、配网运行监控、配网规划和配网运行经济性等方面分析了分布式光伏发电对配网的影响。     

考虑时序特性的分布式电源对配电网的影响

针对分布式电源出力时序特性与负荷时序特性,研究了风力发电和光伏发电在不同的渗透率组合情况下对系统网损的影响及网损最小时的电压变化规律。运用前推回代法潮流计算程序对其接入辐射状配电网前后有功损耗和电压进行精确计算,并采用系统总网损、电压改善程度来评价分布式电源对系统网损和电压的影响程度。通过IEEE13节点系统的仿真试验,总结了风力发电和光伏发电在不同的渗透率组合情况下对配电网功率损耗的影响,并找出了使网损最小的风力发电与光伏发电最优安装容量的比例。     

串联优化器光伏系统中并网逆变器的控制策略研究

基于串联型优化器结构的光伏并网系统能够有效解决部分遮挡以及光伏组件不匹配导致的热斑效应,从而提高分布式光伏并网系统的输出功率。针对直流母线上100 Hz电压纹波影响并网电流质量的问题,对集中式逆变器的拓扑、控制策略、环路设计等方面进行了研究。设计了一种应用于集中式逆变器的双环控制器,电压外环稳定直流母线电压,电流内环控制并网电流。分析了直流母线电压100 Hz纹波对控制环路的影响,提出了一种电压环纹波补偿的控制策略,通过输入/输出功率、母线电容与电网相位的关系计算电压纹波的大小与相位,从而补偿电压外环的纹波干扰。研究结果表明,该方法可以有效减小直流母线电容,同时降低并网电流的总谐波失真(THD)。     

基于多站支路功率联合学习的分布式光伏支路异常检测方法

近年来,分布式光伏站点数量迅速增长,频发的支路异常带来了巨大的发电效能损失,也产生了如何精准且高效检测多站支路异常的需求。为解决上述问题,提出了基于多站支路功率联合学习的分布式光伏支路异常检测方法。该方法通过多个光伏站支路异常检测任务联合学习的方式,提取了辨识多站支路异常特征的相似性和差异性表示;通过构建的多尺度卷积神经网络有效捕捉了多站支路功率中存在的差异性异常特征;利用辅助任务充分学习多站支路异常辨识特征的相似表示;采用多阶段训练策略减少辅助任务对多站支路异常检测精度的消极影响。最后,通过收集的多站支路功率数据进行实验对比,结果证明了提出方法能有效提升分布式光伏各站支路异常检测的精度。此外,该方法仅需构建一个模型即可检测分布式光伏多站支路异常,具有较好的建模便捷性。     

分布式光伏/储能一体化并网技术研究及开发

针对分布式光伏发电的快速发展,高渗透率光伏发电对电网的安全稳定运行带来的问题,对分布式光伏和储能联合的拓扑结构、工作原理、恒功率控制、电压/频率控制、直流电压控制算法、控制系统的硬件和软件设计进行了全面研究。为满足光伏/储能系统并网工作模式的要求,同时也满足离网工作模式的要求,采用了光储一体化的拓扑结构,并对系统的拓扑结构参数进行详细的计算。研制了一台50 k W的分布式光伏/储能一体化样机,搭建了多类型储能试验平台对样机的并网充放电、离网带载、并离网切换以及MPPT有效性进行功能测试,详细分析了试验测试数据,给出了稳态和暂态试验波形。研究结果表明,该光伏/储能一体化并网设备功能强大,动态响应快,离网带载能力强,具有很好的推广价值。     

基于HS-BP预测模型的光伏发电系统MPPT研究

提出一种光伏发电系统最大功率跟踪方法 ,即一种和声搜索算法改进的BP神经网络预测模型HS-BP结合INC的MPPT方法。当外界环境条件变化时,可以通过预测模型直接将工作电压迅速调至Vref附近,从而大大提高了MPPT的跟踪速度;当以Vref为初值进行电导增量法INC以实现最大功率跟踪时,由于Vref已经接近最大功率点MPP对应的电压,故可以设置较小的扰动步长,因此可以改善MPPT的跟踪精度,从而有效地降低静态过程的功率损失。在基于单片机控制的硬件平台上进行试验,结果表明,该方法具有稳定、快速等优点,可以显著提高光伏电池的发电效率。