光伏电站有功/无功控制能力现场测试及分析

介绍了相关标准对并网光伏电站有功功率和无功功率控制能力的要求,对光伏电站有功功率和无功功率控制能力的测试结果进行了分析。得出了测试结论,提出了开展光伏电站有功功率和无功功率控制系统测试工作的建议。     

光伏电站并网有功功率控制策略的设计与实现

光伏电站有功功率输出值能够按照电网调度的指令进行高效、合理的调节已经成为大规模光伏电站并网的强制性要求。该文研究了光伏电站有功功率控制的现状,提出一种基于光伏逆变器的光伏电站有功功率控制策略,并通过现场的实际运行验证了该策略的可行性。     

光伏并网有功功率平滑措施研究

为防止光伏电站并网造成有功出力波动,针对并网光伏电站,通过加入蓄能设备建立了光伏功率平滑系统。考虑到蓄能设备容量与功率平滑目标的影响,在功率平滑系统的基础上,提出了单因素决定的光伏平滑措施与混合型平滑措施。利用所提出的平滑措施对20 MW的并网光伏电站进行了功率平滑仿真分析,并分别与无平滑措施的并网功率进行了比较分析。仿真结果表明,两种光伏平滑措施均可有效平滑有功功率,改善电能质量。     

基于无功功率裕度分配的光伏电站静态无功/电压控制策略

光伏电站大规模集中并网运行可能会引起系统电压波动,从而影响电力系统的稳定运行。为降低光伏电站并网对系统安全稳定的不利影响,减少输电系统网损,该文研究了光伏电站的无功/电压控制问题,首先分析了系统有功功率和无功功率对光伏电站并网点电压的影响,进而提出了一种基于无功功率裕度分配的光伏电站静态无功/电压控制策略,最后搭建了某实际光伏电站并网模型,通过动态仿真验证了所提控制策略的可行性和准确性。     

新疆电网光伏电站并网参与系统调节的讨论

当今世界正处于能源消耗日益增大,环境恶化更加严重的境况。太阳能发电作为可再生能源,是具备大规模开发潜力的新能源之一,标志着崭新的电力时代正一步步走来。目前新疆电网已陆续投运光伏电站,光伏电站并网运行方式均采用最大功率点追踪的方法向系统发送最大有功功率,不向系统发送无功,以功率因数为1的方式运行。光伏发电并网的结构可以同时独立调节光伏电站向系统注入有功和无功,在向系统发电的同时也能向系统提供双向可控无功。根据上述特点结合新疆电网光伏电站并网情况,提出光伏电站并网参与系统调节的应用思路,在光伏电站并网发电的同时,也可作为无功补偿装置,利用无功控制维持电压,提高装置的利用率。     

适用于全过程动态仿真的光伏电站有功控制模型

随着光伏电站大规模接入电网,电网仿真分析对光伏电站模型准确性提出了更高的要求。光伏电站在有/无调度指令、正常/故障工况下采取不同的有功控制策略,表现出多时间尺度的动态特性。为了研究其动态特性,提出了一种适用于全过程动态仿真的光伏电站有功控制模型。该模型以光照强度/温度的持续波动、调度总站的限功率指令作为输入,通过站级AGC控制模型和逆变器控制模型实现对光伏电站有功功率特性的仿真。该模型在大型电力系统分析软件包的全过程仿真程序(PSD-FDS)中得到了实现,并利用宁夏电网实测数据对光伏电站在不同系统工况下的特性进行了模拟。仿真算例表明,该模型可为光伏电站的并网动态特性研究提供有效的仿真手段。软件包的全过程仿真程序(PSD-FDS)中得到了实现,并利用宁夏电网实测数据对光伏电站在不同系统工况下的特性进行了模拟。仿真算例表明,该模型可为光伏电站的并网动态特性研究提供有效的仿真手段。     

光伏电站并网运行典型问题分析

光伏电站并网运行使得区域电网成为有源型电网,光伏发电具有间歇性、随机性、波动性等特点,会对电网安全运行产生影响。本文基于江苏电网部分光伏电站长期实测运行数据,以实际数据为基础,分析了光伏电站在有功潮流、无功电压、电能质量等方面存在的典型问题,并进行了比对分析和得出了一些结论,对保障光伏电站并网运行安全和提升光伏发电效率具有参考价值。     

信息与资料

正大型光伏电站并网研究通过科技部技术验收日前,由中国电力科学研究院牵头的国家863计划课题"大型光伏电站并网关键技术研究"顺利通过国家科技部组织的技术验收。该课题由中国电科院、湖南大学、山东大学、重庆大学和华北电力大学共同承担,在大型光伏电站并网运行控制、电能质量综合调节和整体低电压穿越解决技术等方面取得突破。该课题研制了具备有功功率控制、无功功率调节、振荡抑制、功—频响应、低电压穿越和紧急无功支撑6种控制功能的多控制模式逆变器;开发了一套可综合解决并网光伏电站谐波和无功电压问题     

光伏电站自抗扰附加阻尼控制抑制低频振荡策略研究EI北大核心CSCD

大规模光伏电站并网对电力系统阻尼影响显著,同时也为抑制低频振荡提供了新途径。为此提出了基于自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)的光伏电站有功附加阻尼控制。采用复数力矩系数法推导了光伏电站ADRC附加阻尼控制对发电机阻尼系数的影响,在DIg SILENT中搭建了含光伏电站ADRC附加阻尼控制的电力系统,并进行了仿真验证。在单机无穷大系统中,对比了传统PI控制器与ADRC控制器对低频振荡的抑制效果,结果表明ADRC控制器效果更为优越;在4机2区域系统中仿真了不同联络线功率和光伏电站并网容量下控制效果,表明ADRC控制器不仅有效抑制联络线的功率振荡,而且抑制了邻近同步发电机的有功振荡,且随光伏容量增大抑制效果也越明显,同时具有较强的鲁棒性。     

大型光伏电站抑制低频振荡的有功阻尼控制策略

日益增大的光伏并网容量和光伏发电比重可能会对电力系统的低频振荡特性产生不良影响,大型光伏电站应该具备抑制低频振荡的能力。论文以大型光伏电站并入单机无穷大系统为研究对象,提出采用广域输电线路有功微分信号调节大型光伏电站最大有功输出的自适应阻尼控制策略,该控制策略能够尽可能多地输出有功并且确保光伏电站低频振荡抑制模式与最大功率跟踪模式之间的平滑切换。同时,考虑到相关标准对无功调压能力的要求,大型光伏电站无功控制沿用现有光伏系统无功调压的控制方法,进而形成大型光伏电站的功率控制策略。理论分析和仿真结果验证大型光伏电站有功阻尼控制策略能够显著提高系统抑制低频振荡的能力,保障系统安全稳定运行。     

光伏电站自抗扰附加阻尼控制抑制低频振荡策略研究

大规模光伏电站并网对电力系统阻尼影响显著,同时也为抑制低频振荡提供了新途径。为此提出了基于自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)的光伏电站有功附加阻尼控制。采用复数力矩系数法推导了光伏电站ADRC附加阻尼控制对发电机阻尼系数的影响,在DIg SILENT中搭建了含光伏电站ADRC附加阻尼控制的电力系统,并进行了仿真验证。在单机无穷大系统中,对比了传统PI控制器与ADRC控制器对低频振荡的抑制效果,结果表明ADRC控制器效果更为优越;在4机2区域系统中仿真了不同联络线功率和光伏电站并网容量下控制效果,表明ADRC控制器不仅有效抑制联络线的功率振荡,而且抑制了邻近同步发电机的有功振荡,且随光伏容量增大抑制效果也越明显,同时具有较强的鲁棒性。     

含光伏电站的输电网不对称故障分析方法

根据国内最新光伏能源并网规程的要求提出了一种新的光伏并网逆变器低电压穿越运行控制策略,当系统发生严重故障时,优先输出尽可能大的无功电流,以为电网提供较大的无功支撑;而当系统发生非严重性故障时,可同时保证光伏电站的最大有功输出及其对系统的无功支撑。在此基础上,建立了光伏电站受并网点电压和当前时刻所捕捉最大有功功率共同控制的受控电流源模型,并进一步研究了含大型并网光伏电站的输电网不对称故障分析理论和方法,利用对称分量法建立了不对称故障电路方程,提出了基于试根法的计算机求解方案。最后,通过算例计算与仿真设计,验证了理论分析的可行性与有效性。     

含光伏电站的配电网无功优化

通过求得光伏电站有功功率的期望值解决了其有功输出不确定的问题,并通过调整光伏并网系统的有关参数来调节其无功输出,使得光伏电站能够参与配电网的无功优化.建立了以网损最优为目标的函数模型,并用改进的细菌群体趋药性算法（bacterial colony chemotax-is,BCC）求得目标函数的最优解.通过实例计算分析,验证了该模型和算法的有效性.     

基于光伏逆变器调节的配电网电压控制策略

高渗透率光伏电站并网会导致配电系统潮流逆向和节点电压越限。因此,为保证电网的安全稳定运行,必须对光伏电站接入点的越限电压进行调整。根据光伏逆变器的容量特性和技术规范,以调整逆变器有功/无功功率为手段,提出了光伏电站逆变器电压控制策略和逆变器有功/无功功率调整的计算方法。所提电压控制策略充分利用了逆变器容量进行电压调整,具有良好的控制效果和经济性,计算简便且无需获取馈线负荷水平和分布情况。仿真分析表明,所提逆变器电压控制策略能够较好地解决光伏电站接入点的电压越限问题。     

基于双滞环的光伏并网逆变器ZVRT控制技术

根据光伏电站并网标准要求,针对光伏电站在电网故障时突然脱网的不利影响,提出一种基于双滞环的光伏逆变器零电压穿越(ZVRT)控制技术。在电网电压跌落时投入该控制策略,能限制有功电流的增大,并能在电网电压跌落期间提供无功功率以支撑并网点电压,从而提高光伏并网逆变器的ZVRT能力。仿真和实验结果表明了该控制方法的正确性和可行性,能较好地满足光伏并网逆变器ZVRT要求。     

时变追踪并网光伏电站最大输出功率的无功优化方法

针对大型光伏电站各发电单元位置差异导致的并网接线阻抗不同,以及光伏电站内各单元最大输出光伏功率运行状况不一致的问题,建立以时变追踪并网光伏电站最大输出功率为目标的无功优化数学模型,并给出相应的快速求解方法。该模型建立和求解是在量测、通信技术完备的前提下,借助逆变器可快速调制有功功率和无功功率输出的电力电子化技术,依据秒级优化周期内光伏系统状态量变化微小的特点,对非线性优化模型实施泰勒展开、线性拟合等线性化近似处理,通过灵敏度计算对逆变器无功功率运行基点进行快速求解,必要时将自动弃光,达到时变追踪光伏电站最大并网输出功率并满足并网点电压水平要求的目的。最后,以某地区大型光伏电站并网系统为例进行仿真,结果验证了所提方法的有效性和合理性。     

基于粒子群算法的含光伏电站的配电网无功优化

对于含光伏电站的低压配电网,电压等级降低了,输电线路上的电压降不仅受无功功率的影响,有时有功功率引起的电压波动更加明显.由于有功和无功引起的电压变动分量是代数和的关系,因此无功补偿在一定程度上可以弥补有功功率变动造成的电压波动问题.以系统运行成本最优为目标函数,包括采用补偿措施后减小的配电网功率损耗费用和加装无功补偿装置的费用2个部分,建立含光伏电站配电网的无功补偿优化数学模型.该模型考虑了光伏电站并网逆变器的无功调节能力,采用改进的多组织粒子群算法对规划模型进行求解,通过算例分析验证了该模型与算法的可行性和有效性.     

光伏经多端柔性直流输电并网的控制研究

为解决大规模光伏电站远距离输电问题,采用光伏电站接入基于直流电压-有功功率-交流电压控制的多端柔性直流输电系统的并网方案。利用Matlab/Simulink仿真软件构建了一个包含两座光伏电站和一个无源网络的五端柔性直流输电系统模型,并对该系统的运行特性进行了详细的仿真分析。仿真结果表明,当光伏电站的输出功率发生波动时,五端柔直系统传输的有功功率可实现自动平衡;当电网发生三相短路故障时,光伏电站依然能够稳定运行,具有较好的故障穿越能力。     

光伏电站有功功率控制策略分析

对光伏电站有功功率进行控制对提高太阳能资源的利用效率,保证电网运行的稳定性具有极为重要的影响作用。文中对光伏电站有功功率控制的研究现状进行了简单介绍,然后对光伏电站有功功率的控制策略进行了深入分析,为提升光伏电站有功功率的控制水平提供科学有效的参考依据。     

大型光伏电站并网逆变器无功与电压控制策略

随着大型光伏电站装机容量的不断增加,光伏发电单元本身的光照强度、温度变化等都会引起并网电压波动甚至越限,大型光伏电站必须参与调压控制,必要时给电网提供紧急无功支撑。针对该问题,首先以某40MWp光伏发电项目为例,对线路阻抗引起的电压波动和偏差进行了量化分析,理论分析表明:随着有功输出的进一步增加,线路电抗的影响要大于线路电阻的影响,并网电压的幅值逐渐减小。在此基础上,通过对并网逆变器在不同控制方式下无功容量及其无功补偿局限性的分析,提出了适用于大型光伏电站的并网逆变器无功与电压控制策略,并对具体实现方式、无功分配方案、光伏发电单元无功优化等问题进行了深入分析。最后,通过算例仿真验证了所提无功与电压控制策略的正确性和可行性。