專利名稱：一種并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的等效模擬方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的等效模擬方法，屬于電力技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，全球能源危機(jī)日益加重，環(huán)保和低碳經(jīng)濟(jì)成為社會的焦點(diǎn)，新能源的開發(fā)受到多個國家的高度重視。分布式電源(Distributed Generation Source, DGS)具有污染少、可靠性高、能源利用率高、安裝地點(diǎn)靈活等優(yōu)點(diǎn)，在電網(wǎng)中所占比例日益增大。而各種 DGS的自身特性、功率出力水平、分布位置等不同因素都可能對配電網(wǎng)的綜合負(fù)荷特性產(chǎn)生不同程度的影響，因此，如何準(zhǔn)確描述分布式電源接入后的配電網(wǎng)綜合負(fù)荷特性，建立考慮分布式發(fā)電系統(tǒng)影響的配電網(wǎng)廣義綜合負(fù)荷模型具有重要的理論與實(shí)際意義。光伏發(fā)電是在一定條件下使太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能的過程，在轉(zhuǎn)化過程中，沒有污染和噪聲，因此作為一種清潔環(huán)保和可再生的分布式發(fā)電(Distributed Generation, DG)方式被各國大力的推廣應(yīng)用。光伏電池(Wi0t0V0ltaiC，PV)作為典型的小容量分布式電源，大多接入電網(wǎng)IOkV及以下配網(wǎng)側(cè)，而作為電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計與運(yùn)行調(diào)度控制之基本決策依據(jù)的電力系統(tǒng)仿真計算中，負(fù)荷模型是對主網(wǎng)變電站母線“綜合負(fù)荷”特性的等值描述， 這種綜合負(fù)荷成分自然也包括了 PV分布式電源。因此，研究PV的配電網(wǎng)綜合負(fù)荷建模非常重要?？紤]PV的配電網(wǎng)綜合負(fù)荷建模面臨兩個必須解決的問題第一，基于總體測辨法的負(fù)荷建模需要對PV進(jìn)行大量的運(yùn)行特性仿真實(shí)驗(yàn)，如何構(gòu)建PV的仿真模型？第二，作為配電網(wǎng)綜合負(fù)荷的一部分，PV應(yīng)該如何等效以滿足電網(wǎng)仿真計算對等效模型的要求？在 PV建模方面，國內(nèi)外學(xué)者提出了諸如基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PV模型、單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的模型、光伏陣列的模型。但這些模型復(fù)雜，在電力系統(tǒng)仿真計算應(yīng)用有較大的困難，且沒有針對負(fù)荷建模的等效描述模型，不適合考慮PV的配網(wǎng)側(cè)綜合負(fù)荷特性仿真計算研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決技術(shù)問題是提供一種并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的等效模擬方法，該并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的等效模擬方法能準(zhǔn)確地模擬光伏發(fā)電系統(tǒng)在并網(wǎng)運(yùn)行條件下的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性，可作為并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究工具。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是—種并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的等效模擬方法，在該并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏陣列通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)電壓同幅值、同頻、同相的交流電，并實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)連接，其特征在于，將正常運(yùn)行的光伏陣列等效為一個恒流源，則并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型用以下三階動態(tài)微分方程來表征
權(quán)利要求
1. 一種并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的等效模擬方法，在該并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏陣列通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)電壓同幅值、同頻、同相的交流電，并實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)連接，其特征在于，將正常運(yùn)行的光伏陣列等效為一個恒流源，則并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型用以下三階動態(tài)微分方程來表征
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的等效模擬方法，其特征在于，在數(shù)字仿真系統(tǒng)中構(gòu)造并網(wǎng)光伏發(fā)電的仿真系統(tǒng)，設(shè)置三相對稱短路故障，使得公共連接點(diǎn)的電壓分別跌落不同的程度，得到建模樣本，即電壓、有功功率和無功功率的仿真數(shù)據(jù)，再對模型進(jìn)行參數(shù)辨識，獲得等效電阻、等效電感、等效電容及控制參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的等效模擬方法，其特征在于，采用 Matlab/Simulink構(gòu)造數(shù)字仿真系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的等效模擬方法，其特征在于，所述參數(shù) &、民初始值分別為0. 792和0，在辨識過程中(k ^ 1)，通過以下算式不斷修正以下各變量
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的等效模擬方法，其特征在于，初值Uinv.
全文摘要
本發(fā)明公開了一種并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的等效模擬方法，在該并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏陣列通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)電壓同幅值、同頻、同相的交流電，并實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)連接，將正常運(yùn)行的光伏陣列等效為一個恒流源，則并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型用以下三階動態(tài)微分方程來表征并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的有功響應(yīng)P和無功響應(yīng)Q為該并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的等效模擬方法能準(zhǔn)確地模擬光伏發(fā)電系統(tǒng)在并網(wǎng)運(yùn)行條件下的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性，可作為并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究工具。
文檔編號H02N6/00GK102412596SQ20111038360
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者徐振華, 李培強(qiáng), 李小菊, 李欣然, 王玲, 韋肖燕, 馬亞輝 申請人:湖南大學(xué)