光伏電站模型建立及并網(wǎng)運(yùn)行特性仿真研究

【摘要】：在我國(guó)對(duì)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的大力投入和強(qiáng)力支持下,光伏電站并網(wǎng)運(yùn)行已經(jīng)在國(guó)內(nèi)得到廣泛發(fā)展和商業(yè)化運(yùn)作,并仍然是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。然而,光伏電站接入公共電網(wǎng),會(huì)給電網(wǎng)的電能質(zhì)量、潮流分布、短路特性等帶來(lái)不可忽視的影響,加緊開(kāi)展相關(guān)光伏電站并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的研究是十分重要的。 本文針對(duì)光伏組件等效電路5參數(shù)模型提出了光伏組件5參數(shù)模型參數(shù)等值修正求取算法,僅利用光伏電池生產(chǎn)廠家提供的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)少量迭代和修正計(jì)算,得到模型的5個(gè)參數(shù)。利用該算法求解MSX60光伏組件的模型參數(shù),并將求解結(jié)果代入5參數(shù)模型進(jìn)行仿真,將仿真數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,誤差較小,驗(yàn)證了算法的準(zhǔn)確性和有效性。 引入朗伯函數(shù),將隱性超越方程形式的光伏組件I-U特性方程顯性化,并在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下建立了光伏陣列仿真模型。利用青海某光伏電站的某個(gè)陣列的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,分析了仿真模型仿真結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差的原因,最后得到該仿真模型是準(zhǔn)確可行的。 分析了光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)各個(gè)部分電壓電流量間的關(guān)系,在各部分連接點(diǎn)處應(yīng)用基爾霍夫電壓、電流定律進(jìn)行連接,建立了整個(gè)光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)的暫態(tài)模型表示式,并在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下搭建了光伏電站并網(wǎng)仿真模型。在變化的光照強(qiáng)度、組件溫度下進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型的正確性和可行性。 研究了將光伏電站內(nèi)部參數(shù)計(jì)入網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)潮流計(jì)算策略,基于常規(guī)電流注入模型牛頓-拉夫遜(N-R)求解算法進(jìn)行了改進(jìn),提出了基于電流／功率混合注入模型的N-R潮流算法。采用IEEE的幾種經(jīng)典算例對(duì)混合注入模型潮流算法進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證了電流／功率混合注入模型N-R潮流算法的優(yōu)越性、準(zhǔn)確性和有效性。將青海某光伏電站中部分陣列接入IEEE30節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)作為測(cè)試算例,對(duì)計(jì)及光伏電站內(nèi)部參數(shù)的并網(wǎng)潮流計(jì)算策略進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證了所提策略的可行性。 最后,將一定出力的光伏電站接入IEEE5節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)1#節(jié)點(diǎn),分別在光伏電站內(nèi)部交流系統(tǒng)和并網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置不同形式的短路故障,探討了光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)的短路運(yùn)行特性。 【關(guān)鍵詞】：光伏電站 并網(wǎng)運(yùn)行 仿真模型 潮流計(jì)算 短路特性
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景及意義10-12
• 1.2 三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 光伏組件模型研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 最大功率跟蹤算法研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 并網(wǎng)逆變器控制研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)潮流計(jì)算研究現(xiàn)狀16
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型18-36
• 2.1 光伏組件5參數(shù)模型18-19
• 2.2 光伏組件5參數(shù)模型參數(shù)等值修正求取算法19-22
• 2.2.1 模型參數(shù)求解基本方法及參數(shù)漂移問(wèn)題分析19-20
• 2.2.2 模型參數(shù)等值修正求取算法20-22
• 2.3 光伏陣列仿真模型22-23
• 2.4 光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)模型23-27
• 2.5 光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型建立27-28
• 2.6 算例驗(yàn)證與仿真分析28-35
• 2.6.1 光伏組件5參數(shù)模型參數(shù)等值修正求取算法驗(yàn)證28-30
• 2.6.2 光伏陣列仿真模型驗(yàn)證30-33
• 2.6.3 光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型驗(yàn)證33-35
• 2.7 本章小結(jié)35-36
• 第3章 光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)潮流計(jì)算36-47
• 3.1 光伏電站內(nèi)部模型及化簡(jiǎn)策略36-39
• 3.1.1 光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及等值電路36-38
• 3.1.2 光伏電站內(nèi)部模型化簡(jiǎn)策略38-39
• 3.2 電流/功率混合注入模型N-R潮流算法39-43
• 3.2.1 混合注入模型潮流方程39-42
• 3.2.2 混合注入模型潮流方程坐標(biāo)轉(zhuǎn)換策略42-43
• 3.3 光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)潮流計(jì)算流程43
• 3.4 算例分析與仿真驗(yàn)證43-46
• 3.4.1 電流/功率混合注入模型N-R潮流算法驗(yàn)證43-44
• 3.4.2 光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)潮流計(jì)算驗(yàn)證44-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)短路運(yùn)行特性分析47-70
• 4.1 光伏電站內(nèi)部交流系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)的運(yùn)行特性分析47-56
• 4.1.1 發(fā)生單相短路接地時(shí)的運(yùn)行特性48-49
• 4.1.2 發(fā)生兩相短路時(shí)的運(yùn)行特性49-52
• 4.1.3 發(fā)生兩相短路接地時(shí)的運(yùn)行特性52-54
• 4.1.4 發(fā)生三相短路時(shí)的運(yùn)行特性54-56
• 4.2 光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)運(yùn)行特性分析56-66
• 4.2.1 發(fā)生單相短路接地時(shí)的運(yùn)行特性56-59
• 4.2.2 發(fā)生兩相短路時(shí)的運(yùn)行特性59-61
• 4.2.3 發(fā)生兩相短路接地時(shí)的運(yùn)行特性61-63
• 4.2.4 發(fā)生三相短路時(shí)的運(yùn)行特性63-66
• 4.3 短路運(yùn)行特性綜述66-69
• 4.4 本章小結(jié)69-70
• 第5章 結(jié)論70-72
• 參考文獻(xiàn)72-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果78-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作79-80
• 致謝80

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山東最大光伏電站在濟(jì)落戶    記者 楊鎮(zhèn)

全國(guó)最大屋頂光伏電站在杭州落成    記者 方云偉

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阜寧屋頂光伏電站并網(wǎng)發(fā)電    施玉森　楊樹(shù)立

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