用于光伏并网的组合级联式功率转换系统复合功率控制策略研究

根据光伏电站并网要求,分析了HC-PCS拓扑结构及特点,提出HC-PCS对光伏电站有功与无功综合补偿的复合功率控制策略.该复合控制策略兼顾光伏电站的有功平滑和电压稳定需求来确定HC-PCS的输出电流参考值,对HC-PCS输出有功与无功补偿进行协调控制,同时附加变化率控制,充分利用其快速功率调节特性,并且对电池充放电进行保护.对所提出的控制策略进行了仿真验证,结果表明,基于电池储能的HC-PCS可有效改善光伏电站并网特性,有助于提高光伏电站的低电压穿越能力,并对电网提供一定的动态无功支撑.     

集中式与组串式逆变器在光伏电站的应用分析

逆变器作为并网光伏电站关键设备之一,其性能直接影响整个并网光伏电站的发电效益.针对大型光伏电站投资成本和发电效益的问题,对集中式逆变器和组串式逆变器的优缺点进行分析,并通过工程实例分析了大型光伏电站中集中式逆变器和组串式逆变器的应用,比较了2种逆变器的投资成本、发电效益和运维情况.结果显示,大型光伏电站中采用组串式逆变器可以提高发电效益,降低投资成本.     

浅谈并网光伏电站调试工作

光伏发电是一种直接将光能转变成电能的一种发电方式,具有很多的优点。本文从安装和调试等角度,对大型并网发电光伏电站的安装调试工作进行了研究,并分析其中的要点环节,希望能为大型并网光伏电站的建设能够提供一些有益的参考。从技术和管理角度归纳了并网光伏电站的土建工程、安装调试工程的施工要点,分析了并网光伏电站的建设质量管控重点。     

光伏电站功率控制孤岛检测方法

光伏电站的并网运行虽然在目前国内的应用还不广泛,但这是必然的趋势.孤岛检测是光伏电站并网首先须解决的问题.介绍了一种基于有功功率扰动的主动式孤岛检测方法,通过不断检测公共连接点Pcc的电压来判断是否处于孤岛运行中.方法简单实用.     

基于储能与氢气发生器的光伏并网功率控制

考虑光伏发电具有间歇性,用蓄电池储能系统和氢气发生器来调节并网功率,以提高光伏并网运行的稳定性.在光伏发电系统中安装一个高纯度氢氧发生器来产生氢气.用PSCAD/EMTDC对具有储能单元的光伏发电系统进行了建模和仿真.结果表明:在光照强度变化的情况下,采用四象限变流器控制的蓄电池储能系统能够快速平滑光伏发电系统输出的有功功率的波动.     

并网逆变系统低压穿越技术研究

逆变器控制系统作为光伏并网发电系统的核心,其设计直接影响整个并网系统的性能﹒随着光伏电站在电力系统中的不断接入,如何提高低压穿越能力成为研究热点﹒本文深入研究单相单级光伏并网逆变系统低压穿越技术,提出了基于单相PQ理论的有功无功电流解耦控制方案﹒该方法可实时对有功电流和无功电流参考进行调整,解决电压跌落过程中的功率不平衡问题,以实现故障期间的功率控制,并将无功功率注入电网以支持电网电压的恢复,最后通过仿真对本文所提出低压穿越技术的正确性和有效性进行了验证﹒     

大型并网光伏发电系统稳态模型与潮流分析

大型集中式并网光伏电站对区域电网稳态性能具有不可忽视的影响,该文研究了光伏并网发电系统的稳态模型和潮流分析方法。系统稳态模型基于电力电子变换原理和功率平衡原理建立,并考虑了最大功率跟踪(M PPT)控制策略。通过模型与光伏电站实测数据的对比,验证了模型准确性。利用该模型与电网潮流计算方法的交互,可评估光伏电站和电网在稳态性能方面的相互影响。在IEEE 30测试系统上分析了并网光伏电站的极限安装容量及对电网稳态性能的影响,结果表明现场太阳辐射条件是制约并网光伏电站极限容量的一个重要因素,大型集中式并网光伏电站对电网损耗和电压分布等稳态性能带来不同程度的影响。     

基于MATLAB/SIMULINK的并网型双馈风力发电机仿真模型的研究

在分析双馈发电机交流励磁变速恒频发电运行原理的基础上,利用MATLAB/SIMULINK分别搭建了空载并网控制模型和并网后的追踪最大风能变速恒频发电运行模型,并结合两种模型进行分时仿真,解决了传统仿真方式中由于并网前后定子电压输出方向不同,而无法讨论并网瞬间工况的问题.仿真结果表明了文中所建立的风力发电机模型不但可以在变速情况下可靠并网,而且并网后还能在变速恒频运行的基础上实现有功功率、无功功率的解耦控制.     

大型并网光伏发电系统稳态模型与潮流分析

大型集中式并网光伏电站对区域电网稳态性能具有不可忽视的影响,该文研究了光伏并网发电系统的稳态模型和潮流分析方法。系统稳态模型基于电力电子变换原理和功率平衡原理建立,并考虑了最大功率跟踪(MPPT)控制策略。通过模型与光伏电站实测数据的对比,验证了模型准确性。利用该模型与电网潮流计算方法的交互,可评估光伏电站和电网在稳态性能方面的相互影响。在IEEE30测试系统上分析了并网光伏电站的极限安装容量及对电网稳态性能的影响,结果表明现场太阳辐射条件是制约并网光伏电站极限容量的一个重要因素,大型集中式并网光伏电站对电网损耗和电压分布等稳态性能带来不同程度的影响。     

实现无功补偿和谐波抑制的风力发电并网逆变器研究

本文提出了一种应用于分布式发电和微电网的新型风力发电并网逆变器,不仅可以作为功率接口向电网系统传送有功功率,还可同时对电网负载产生的谐波电流和无功功率进行实时动态补偿,从而有效改善电能质量。在分析风力发电并网系统工作原理的基础上,重点介绍了瞬时无功电流和谐波电流的检测方法,并基于MATLAB/SIMULINK建立了系统仿真模型,仿真结果证明了该设计可有效实现无功补偿和谐波抑制,增强电网稳定性。     

基于光伏发电的温室滴灌系统设计

设计了一套用于农业温室大棚的光伏发电与集雨滴灌系统.该系统以C52单片机为控制芯片，根据温室外环境光照强度优化调整太阳能电池板的对光位置，在满足室内植物生长需要的光照强度下增加了光伏发电量.此外，利用该系统可以采集温室内部温度、土壤湿度等环境数据，根据植物生长环境的变化进行合理地滴灌喷洒，从而有效提高植物的生长速度.     

基于MATCONT的光伏并网系统电压稳定Hopf分岔研究

光伏并网系统由于其随机性和间歇性存在着电压稳定问题.针对含光伏发电站的3节点系统模型,运用数值分岔分析软件MATCONT从有功功率和负荷无功功率两种角度进行电压稳定分岔分析,结果都显示存在Hopf分岔点,并且在分岔点处,系统受到的干扰越大,电压崩溃的时间越短.为延迟3节点系统Hopf分岔现象,在原系统中引入了线性状态反馈控制和STATCOM无功补偿控制两种分岔控制方法,并将改进后3节点系统的MATCONT仿真结果与改进前相比较,充分说明这两种方法均能有效延迟Hopf分岔,提高系统电压稳定性.同时反馈控制器的增益越大,延迟Hopf分岔现象越明显.     

西藏阿里地区水光互补能源利用模式探讨

根据西藏阿里地区各类能源资源开发利用条件和系统用电需求,研究可能的能源电力供应方案;通过对各方案在满足电力系统需求、运行维护、环境保护及经济性等方面的综合比较,提出"调节水库电站+光伏"互补运行的清洁能源利用模式,并对该地区水光互补系统的构成、发电特性、运行效果等方面进行分析,结果表明该模式利用调节水库电站与光伏双向互补发电特性有利于并网光伏电能消纳及电网安全稳定运行。     

光伏发电及其所处电力系统可靠性评估研究进展

对光伏发电可靠性建模中辐照度模型、环境温度模型、光伏元件的随机停运模型等内容进行综述;对现有光伏发电及其所处电力系统可靠性评估方法及可靠性指标进行总结;综述了光伏发电对配电网及发电系统的影响,指出增加储能装置、风光互补发电、风光储组合运行是提高光伏发电及其所处电力系统可靠性的3种方法;最后对光伏发电及其所处电力系统可靠性评估的未来研究趋势做出展望.     

基于时空信息的区域内光伏电站功率预测

准确的光伏电站输出功率预测对于电力系统的稳定安全运行具有重要的意义。为充分挖掘区域内多个电站间的时空信息特征，提高区域内电站功率的预测精度，提出了一种基于图卷积和长短期记忆网络（graph convolutional network-long short-term memory, GCN-LSTM）的光伏电站功率预测方法。该方法首先采用K均值聚类算法（K-means clustering algorithm, K-means）将区域内电站的总功率划分三种不同的天气类型；然后，为预测区域内总功率，构建了一个假想电站，并利用图卷积网络（graph convolutional network, GCN ）提取电站间的动态空间相关信息特征；最后，将GCN挖掘的信息构成时间序列作为长短期记忆网络（long short-term memory network, LSTM ）的输入，提取电站的时间信息特征，从而对区域内的光伏功率进行预测。结果表明，该方法可充分挖掘电站间的时空相关信息，可较为准确的对光伏电站输出功率进行预测，能够为保障电力系统的稳定安全运行提供一定参考价值。     

光伏并网逆变器改进虚拟同步控制策略分析与测试

针对规模化光伏电站并网出现系统稳定性下降问题,提出光伏并网逆变器改进功率外环控制策略提高系统抗干扰能力。首先,推导分析了光伏电站改进控制策略增加系统正阻尼转矩机理,通过多目标遗传算法优化并设计了H_∞回路成形权函数,采用总体最小二乘/旋转矢量不变技术(total least squares/estimating signal parameter via rotational invariance techniques, TLS-ESPRIT)辨识得到系统振荡模态及开环模型。然后,设计了逆变器附加H_∞阻尼控制并对控制参数进行整定。最后,以某实际运行光伏电站为例,依托RT-LAB平台搭建光伏并网系统主电路模型并进行控制器硬件在环测试(hardware in the loop, HIL)。仿真结果表明,基于回路成形的附加控制策略提升了光伏并网系统稳定性。     

不同时间尺度下大型光伏电站自动功率控制算法研究

当前大型光伏电站自动功率控制算法没有针对不同时间尺度进行相应的功率控制,且易受到光照的影响,导致功率控制效果不佳,稳定性较差。为此,提出一种新的不同时间尺度下大型光伏电站自动功率控制算法,给出大型光伏电站功率分层控制系统结构。在用电量相对较高的时间尺度下,采用平均分配算法对大型光伏电站功率进行自动控制;在用电量相对较低的时间尺度下,采用关停光伏逆变器技术和开启光伏逆变器技术对大型光伏电站功率进行控制。在保证大型光伏电站功率平稳过渡的情况下,给出关停逆变器技术的实现过程。当光伏阵列中的某一阵列接收到的发电功率目标值呈上升趋势时,开启逆变器。实验结果表明,所提算法不仅控制效果佳,而且稳定性高,不易受到光照的影响。     

基于仿真模型的太阳能光伏电池阵列特性的分析

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,基于仿真模型,研究了太阳能光伏电池阵列的特性。采用Matlab/Simulink模块,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仿真模型。模型不但能分析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-V和I-V非线性特性,而且可仿真太阳能光伏电池阵列工作在最大功率点以及稳定工作区域内时具有线性关系,并进行了理论推导。该模型简单明了,计算速度快。仿真结果表明:仿真与实验结果相符合,当光伏阵列工作在稳定区域内的情况下,dP/dV与I存在线性关系,模型具有通用性与实用性。     

基于仿真模型的太阳能光伏电池阵列特性的分析

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,基于仿真模型,研究了太阳能光伏电池阵列的特性。采用Matlab/Simulink模块,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仿真模型。模型不但能分析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,而且可仿真太阳能光伏电池阵列工作在最大功率点以及稳定工作区域内时具有线性关系,并进行了理论推导。该模型简单明了,计算速度快。仿真结果表明:仿真与实验结果相符合,当光伏阵列工作在稳定区域内的情况下,dP/dU与I存在线性关系,模型具有通用性与实用性。     

基于无迹卡尔曼滤波神经网络的光伏发电预测

针对光伏发电系统在不同天气状况下发电功率预测精度不高的问题,在分析传统方法的基础上,提出一种无迹卡尔曼滤波神经网络光伏发电预测方法。该方法利用无迹卡尔曼滤波实时更新神经网络模型的权重,以直流电压和电流作为系统的输入,以有功功率和无功功率作为系统的输出,分别建立两个独立的双输入单输出功率预测模型。实验结果表明:所提出的方法对有功功率和无功功率的预测精度分别为97.3%和94.2%,并且对天气具有良好的鲁棒性。