基于PSASP的光伏发电系统建模与并网分析

【摘要】：太阳能以其分布广泛,取之不尽,用之不竭,又安全洁净等优点,正逐渐成为人类理想的新一代可再生能源。而光伏发电技术是太阳能利用技术中最具发展前景的方式之一。随着大规模光伏电站接入电网,分析其对电网的影响越来越受到重视,但由于目前国内的电网分析软件中尚无光伏发电模型,急需根据程序需求添加光伏发电模型,便于电力系统科研人员和运行人员更好地了解这种技术的运行特性,为光伏发电的并网运行提供较好的参考依据。 本文利用电力系统分析综合程序(PSASP6.28)的UD功能模块对单级式光伏发电和两级式光伏发电进行建模,分别搭建光伏电池、功率变换器、直流升压器以及最大功率控制和并网保护的模型,通过它们之间的连接关系组合完成单级式光伏发电模型和两级式光伏发电模型,最终在程序中成功添加光伏模型。 通过单机无穷大系统分别在静态、动态以及网络故障三种情况下对仿真模型的调试和验证,得出本仿真模型可反映并网运行方式下光伏发电系统的实际运行情况,仿真结果较准确,模型调用方便合理,可用于工程实际中的光伏发电仿真计算。 从静态和动态特性两方面分析了光伏电站与系统之间的相互影响,主要内容包括：(1)光伏发电接入实际电网的静态潮流分析；(2)日照变化时光伏发电接入电网的动态响应；(3)电网故障对并网光伏电站及系统的影响；(4)提出光伏发电接入系统的建议及运行要求。 【关键词】：光伏发电 建模 并网运行分析 时域仿真 电力系统分析综合程序(PSASP6.28)
【学位授予单位】：华北电力大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-10
• 1.2 光伏发电研究现状10-14
• 1.3 论文的主要工作14-16
• 第2章 光伏发电系统建模16-35
• 2.1 引言16-18
• 2.2 光伏电池建模18-21
• 2.2.1 光伏电池原理及特性18-19
• 2.2.2 光伏电池模型19-21
• 2.3 功率变换器建模21-25
• 2.3.1 功率变换器原理及特性21-22
• 2.3.2 功率变换器模型22-25
• 2.4 直流升压器建模25-27
• 2.4.1 直流升压器原理及特性25
• 2.4.2 直流升压器模型25-27
• 2.5 光伏发电最大功率点跟踪控制27-31
• 2.5.1 最大功率点跟踪(MPPT)控制27-29
• 2.5.2 光伏发电模型中MPPT控制的实现29-31
• 2.6 并网保护建模31-33
• 2.6.1 过电压/欠电压保护模型31-32
• 2.6.2 过/欠频保护模型32-33
• 2.6.3 过电流与短路保护模型33
• 2.6.4 电压不平衡保护模型33
• 2.7 本章小结33-35
• 第3章 光伏发电模型实现与验证35-45
• 3.1 光伏发电模型实现35-36
• 3.1.1 潮流计算35
• 3.1.2 稳定计算35-36
• 3.2 光伏发电模型验证36-43
• 3.2.1 算例系统37-38
• 3.2.2 静态特性仿真分析38-39
• 3.2.3 动态特性仿真分析39-41
• 3.2.4 网络故障仿真分析41-43
• 3.3 本章小结43-45
• 第4章 大规模光伏发电接入对电网影响分析研究45-73
• 4.1 光伏发电接入对静态潮流的影响45-55
• 4.1.1 光伏电站的接入方式45-46
• 4.1.2 光伏满发情况46-49
• 4.1.3 光伏不发情况49-50
• 4.1.4 光伏中间出力情况50-51
• 4.1.5 光伏发电接入所需无功补偿的探讨51-55
• 4.2 光伏发电接入系统后的暂态稳定分析55-72
• 4.2.1 日照扰动情况下的暂态稳定分析55-58
• 4.2.2 电网故障情况下的暂态稳定分析58-72
• 4.3 本章小结72-73
• 第5章 结论与展望73-75
• 5.1 总结73-74
• 5.2 展望74-75
• 参考文献75-78
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果78-79
• 致谢79

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