MGP提升光伏发电系统惯性响应和频率调整能力的研究

新能源通过变流器并网,由于采用电网频率定向和最大功率跟踪控制使其不具备惯性响应和频率调整能力,同步电机对(Motor-generator Pair,MGP)成为解决这一问题的可行方案。本文给出了光伏经MGP并网结构和运动方程,针对负荷变化引起的长时间尺度的电网频率变化分析其惯性响应和参与调频的原理。在此基础上,提出了改进直流电压反馈控制方法,通过在控制环节中引入减载率使得调频范围增加。分别搭建了多机的仿真模型和实验平台,通过与传统火电厂和光伏通过逆变器并网的频率响应对比得出,MGP可以有效提升光伏发电单元的惯性响应和频率调整能力。     

独立光伏系统中超级电容充电控制策略研究

针对应用在独立光伏系统中的超级电容模组,提出采用Buck变换器对其进行充电,在充电过程中,进行过压保护,未达到额定电压时采用扰动观察法对光伏阵列进行最大功率点跟踪（MPPT）控制,仿真结果表明了充电过程中能跟踪光伏阵列的最大功率点,且具有过压保护功能。     

一种光伏电池组件的温度预测方法

组件温度是影响太阳能电池组件转换效率的一个重要因素,对组件温度的准确预测,有助于提高光伏发电功率预测的精度。文中提出了一种光伏电池组件温度预测方法。该方法考虑了影响光伏电池组件温度的主要因素,通过选择适当的样本建立统计模型。算例结果表明,该预测模型能够较好地对光伏电池组件温度进行预测,具有潜在的应用价值。     

光伏电池最大功率点跟踪方法比较

根据太阳能光伏电池的工程数学模型,在Matlab环境下建立了光伏电池仿真模型,分析了光照强度和温度变化对光伏电池输出特性的影响。针对扰动观察法采用固定的扰动步长而难以获得较高跟踪精度和响应速度的问题,提出了一种基于变步长的改进的扰动观察法,并通过对光伏电池控制系统进行仿真,比较了这2种最大功率点跟踪方法的仿真曲线。结果表明,采用改进的扰动观察法的光伏电池控制系统能更快速跟踪最大功率点,且在最大功率点处稳定性较好。     

基于改进遗传算法的风/光互补发电系统电压无功控制

在风/光互补发电系统中,风、光资源的随机性强,导致系统电压的稳定性差,电压控制显得尤为重要.电压控制通常通过区域无功功率的优化来实现.无功功率优化是一个带有约束的多极值非线性组合优化问题,用传统的方法很难进行处理.因此提出一种改进的遗传算法用以风光/互补发电系统的无功功率优化,该算法在一般遗传算法的基础上,对编码方式、遗传算子以及终止判据等方面作了改进.通过算例分析表明,改进的算法能够显著的提高收敛速度和计算精度,有效的实现电压的无功控制.     

基于光伏电池输出特性的MPPT算法研究

为了寻找更好的实现光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法,基于单个光伏电池的物理特性建立了太阳能光伏电池阵列的Matlab仿真模型,分析了太阳能光伏电池阵列所具有的随着光照强度和温度不同而变化的P-U和I-U非线性特性.基于光伏电池的动态特性,在最大功率点跟踪算法的设计中增加一个电流监测回路,并结合自寻优技术对电导增量法进行改进,提出了一种自适应变步长寻优算法.仿真结果表明,该算法能够快速准确的跟踪最大功率点.     

光伏直流变压器不闭锁零电压穿越策略

针对中压直流系统双极故障下光伏直流变压器的低电压穿越问题,首先基于双有源桥和全桥隔离电路的子模块拓扑结构,分析光伏直流变压器正常运行时最大功率点追踪控制的快速实现方案。然后利用光伏电池板输出特性,提出光伏直流变压器不闭锁穿越策略,该策略对故障时长不敏感,可实现严重故障下的零电压穿越。进一步,针对故障穿越暂态过程中的过电压及子模块不均压问题,提出多控制策略间的平滑切换方案,有效降低暂态过程中的过电压现象,改善子模块间的均压效果。最后在MATLAB/Simulink环境中搭建仿真模型,验证所提策略的有效性。     

保供电型光储微电网运营策略分析

针对传统应急电源车保供电存在的资产利用率不足、成本较高等问题,结合微电网的发展趋势,提出了一种保供电型光储微电网的运营策略,重点讨论了微电网应用于保供电领域的经济性。提出了光储微电网代替应急电源车的保供电思路,从初始投资成本、运维成本、收益三方面初步分析了微电网应用于保供电领域的经济性;为了解决现阶段储能投资效益差的难题,提出了供电企业向储能投资商给予补贴的建议,并为此提出了虚拟保电量的概念;为了合理确定供电企业给予储能投资商的补贴数额,提出了非博弈和博弈2种补贴方案,并对3种运营模式中共同博弈投资模式的内部交易和定价机制进行了详细讨论。基于算例分析了不同的运营模式下供电企业和社会资本的经济效益,以确定最优的运营策略。     

考虑天气类型和相似日的IWPA-LSSVM光伏发电功率预测

为了提高光伏发电功率预测精度,根据不同天气类型下光伏输出功率特点,确定光伏发电功率预测模型的输入量。针对狼群算法（wolf pack algorithm,WPA）缺陷,对狼群游走位置和奔袭步长进行改进,得到改进狼群算法（improved wolf pack algorithm,IWPA）,并通过IWPA对最小二乘支持向量机（least squares support vector machine,lSSVM）进行优化,建立了考虑天气类型和相似日的IWPA-LSSVM光伏发电功率预测模型。采用不同天气类型下的光伏发电功率数据进行仿真,结果表明：无论是晴天、多云还是阴雨天气,所提方法预测精度更高,回归拟合时的误差波动更小。