微电网建模及并网控制仿真
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2 郑 州新 力 电力有 限公 司 , 南 开封 . 河
408 ; 5 0 1
40 1 ) 5 0 1
要: 针对现有仿真工具难 以准确仿 真微 电网及含 微 电网配 电网的现状 , 研究
李 明 慧 ( 9 9 ) 18 一 , 女 , 士研究 生 , 硕 研 究 方 向 为 微 电 网 运 行 和控 制 。
1 光伏 发 电系统 建模
典 型 的光 伏并 网系 统包 括 光 伏 阵 列 、 变 器 逆
和集成 的控 制 保 护装 置 。本 文 的建 模 工 作 分
为光伏 电池 组件 的 , 特 性 模 型 、 伏 逆 变 器 控 - 光 制 模型 和 电池储能 系统模 型 三部分 。
1 1 硅 太 阳能 电池的数 学模 型 .
规划 运行 、 稳定 性分 析 、 制保 护等各 项技术 研究 控 的基 础 。 目前 的仿 真工 具 缺 乏微 电 网模 型 , 且微
析表达 式 , 能较好 地 描 述 太 阳能 电池 一 般 工 作 状 态下 的 , . 性, 特 已被 广 泛 应 用 于 太 阳能 电 池 的 理论分 析 中 。在 特 定 的太 阳光 强 和 温 度 下 , 应 对 的 , 和 P 特性 如 图 2 所 示 。其 中 , 为 - — ’ , 短路 电流 , 。 U 为开 路 电压 , Ⅲ为最 大 功 率 点 电 , 流, 为最 大功 率 点 电压 , 为 最 大 功 率 。在 P 左侧 为近 似恒 流源段 , 右侧 为近 似恒 压源 段 。
( .N r es Da l U iesy Ji 3 0 2, hn ; .Z e gh uXni o e o p n 1 ot at ini nvri , in1 2 1 C ia 2 h nzo i w r m a y h t l lP C
L mi d,Kaf n ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 08 i t e i g4 0 e 1,Ch na;3.No h Ch n i e st fCo e v nc n e ti i t r i a Un v riy o ns r a y a d Elc rc
鹤 (9 3 ) 男 , 18 一 , 硕士研究生 , 究方 向为微 电网运行和控制 。 研
一
低 压 电器 (02 . ) 2 1No8
・ 布式电源 ・ 分
储能 装置及 控制 装 置 等 结合 , 形成 一 个 单 一 可控 的单 元 , 分 布 式 电 源 提 供 了 一 种 新 的 运 行 方 为 式 J 。其仿 真模 型是 分 析微 电 网暂 态 过程 、 优化
・
分布 式电源 ・
低压 电器 (02 . ) 2 1No8
微 电 网 建 模 及 并 网控 制 仿 真
李 明慧 李 国庆 ’ 王 鹤 白杨森 张 , , , ,
( .东北 电力 大学 , 1 吉林 吉林 3 华北 水利 水 电学 院 , 南 郑 州 . 河
摘
洋。
12 1 3 0 2;
2 太 阳 能 电 池 Iu 和 P u 特 性 - —
本文 基 于 Dgin 仿 真平 台 的受控直 流 电流 i lt se 源, 建立 任意 光强 和 温 度下 的硅 太 阳能 电池 的数 学模 型 。为验 证 模 型 的准 确 性 , 例 仿 真结 果 应 算
与图 2的 电池参 数 一致 。取 日照度 10 0W/ 0 m , 组 件温度 2 5℃ , 利用 D gi n/ o eF c r 真 i l tP w rat y仿 se o 工 具 中的受 控 电 流源 元 件 , 制 光 伏 电 池 的 , 绘 .
M o ei g o ir - i n i u a i n o i r - i d l fM c o Grd a d S m l t fM c o Grd n o
Pa alln nt o r lei g Co r l
L /M igh i n u , L o ig , I Gu q n WANG , BAI Y n s n He a g e , ZHANG r n ag
P w r Z e gh u4 0 1 , hn ) o e , hn zo 5 0 C ia 1
Ab ta t n v e f h o d t n t a h xsi g smu ain tos w r a d t r cs l i lt c o d s r c :I i w o e c n i o t e e it i lt o l e e h r op e i y s t i h t n o e mua emir 一 a d dsr u in gi i h c n an d mi r — r n it b t r wh c o t i e c o g d,t e mo e ul i g t c n lg fmir — r s s d e . B s d i o d i h d lb i n e h o o y o c o g i wa t id d d u ae o h g i n i lt n pa o m ,t e mo e o h tv h i o e e e a in s se wa sa l h d whc a n t e Disl ts e mua i lt r o f h d l fp o o o ac p w rg n r t y t m se tb i e ih w s o s s i b e fr c re t a ay i a d d n mi i lt n,i cu ig p oo ot i atr o o e tI U c a a tr t u t l o u r n n lss n y a c smu a i a o n l d n h tv l c b t y c mp n n - h r ce si a e i c mo e ,p oo o ac i v r rc n r l d l n atr n r tr g y tm d 1 B s d o h d la c r c d l h tv h i n e t o t e o mo e d b t y e e g s a e s s a e y o e mo e . a e n te mo e c u a y c ri c t n, h e id f a all gc n r l d l e e e ltd w t h e p o o rs se a ay i s f r e t ai i f o t r e k n so r l i o t p en o mo e r mu ae i t e h l f we y t m n lss ot e w h p wa D g i n ,wh c r o s n o r n u n up tc nr l a a l o e p ta d o t u o t l n p i l is e t l i h wee c n t t we p t d o t u o t ,v r b e p w ri u n u p tc n r d o t a p i a o i n oa ma p w rc n r 1 n t e c s fp oo ot i o t u n o d c a gn o e o to .I h a e o h tv l c u p ta d l a h n i g,t e smu a in r s l ff e e c ie p w r a h i lt e u t o d ra t o e — o s e v
, i,h 一 , — Ih = - 。 - D s
电网 内部 含有 大量 电力 电子装 置 , 真 工 具 难 以 仿 准 确仿真 微 电 网及 含 微 电 网 的 配 电 网 J 。本 文 对微 电网进行 建模 , 包含 光 伏 发 电系统 和 电池储
能 系统两 部分 。在验 证模 型准确 性 的基础 上 ,
对 微 电网并 网运行 控制 的三种模 式进 行 了仿 真 。
c nto h w ha hebul o e a i ua et e mi r 一 d pa alln dea c r tl o r ls o t tt itm d lc n sm lt h c o rle ig mo c u a ey,a d c n b s d i r c n a e u e n p a — tc co—rd pa alln pe ain a ay i. ia mir g rle ig o r t l i o n lss Ke wor s:m ir g i ;slc y d c o- rd iion ol el s ar c l ;pho o lai nv r e t vo t c i e t r;ba t r n g sor g y tm ;opt- te y e er y-t a e s s e i
硅 太 阳能 电池 属 于半 导体 光 电器 件 , 阳光 太 直 接辐 射 到太 阳能 电池 而产 生 电。根据 电子 学理 论 , 阳能 电池 的特性 可 以用一 个 等效 电路 来 进 太
行 描述 , 图 1 示 。 如 所
特 性 曲线 , 图 3所 示 。 由图 3可见 , 真结 果 与 如 仿
运行分析 。 关 键 词 : 电 网 ; 太 阳 能 电 池 ; 伏 逆 变器 ;电池 储 能 系统 ;最 优 控 制 微 硅 光 中 图分 类 号 : M 6 9 文 献 标 志码 : T 1 B 文章 编 号 : 0 15 3 (0 2 0 - 2 -5 10 — 1 2 1 )80 70 5 0
m u o r l m c nt o
o引言
微 电 网是 一 种 由微 型 电 源 和 负 载 组 成 的 系
王
蓍 :
妻
、r 风a G发 e- 力 n e
2 — 7
tn D 。微 电 网从 系统 出发 , 发 电机 、 载 、 i , G) o 将 负
李国庆( 9 3 )男 , 16 一 , 教授 , 研究方 向为 电力系统安全稳定和控制。
了微 电网的建模技 术。基于 Dgin 仿 真平台建立 了适用 于潮 流分析 、 i lt se 动态仿 真的光 伏发 电系统模 型 , 包括光伏 电池组件 的 , _ 特性模型 、 光伏 逆变器控制模型 和电池储能 系统模 型。在 验证 模型准确性的基础上 , 使用 电力系 统分析 软件 Dgi n 对微 电 网并 iset l 网运行控 制的恒功率输入/ 出控制 、 输 变功率输 A/ 出控 制和 最优功率 控制三 种模式 输 进行仿真 。在 光伏 输出变化和负载变化 的情况 下 , 对馈 线有功 功率控制 的仿真 结果表 明, 所建 的微 电网模型可准确模 拟微 电网并 网控制模式 , 可用 于实 际微 电网系统 的并 网
实际 数 据 ( 佳 工 作 电压 3 最 佳 工 作 电 流 最 6 V,
)D , l
图 1 太 阳 能 电 池 等 效 电路
5A, 峰值 功率 10Wp 一致 。 8 )
由图 1可知 电流 、 电压参 考方 向 , 出太 阳能 得
电池非 线性 , 特 性方程 为 _