光伏并网电站仿真与决策优化软件设计

针对太阳能光伏并网电站系统,建立"太阳能辐照+光伏组件+逆变器+损耗"一系列数学模型,采用编程软件实现光伏电站并网系统的仿真和决策优化设计软件。该软件主要以世界各地典型年气象数据为基础,用以仿真获得光伏阵列表面辐照度、光伏阵列发电功率、光伏逆变器输出功率、系统总损失以及系统净输出发电参数等,其结果能反映实际电站建成后的发电情况。     

太阳能光伏发电系统的系统分类

正太阳能光伏发电系统分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统及分布式光伏发电系统。a)独立光伏发电系统也叫离网光伏发电系统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成,若要为交流负载供电,还需要配置交流逆变器;b)并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏电站,一般都是国家级电站,主要特点是     

并网光伏发电系统暂态特性研究

基于光伏发电系统的物理模型研究,在matlab/simulink中开发了包含光伏阵列模型、光伏阵列的最大功率跟踪（MPPT）模块、DC/DC升压电路和采用电压及电流环控制的逆变系统在内的动态仿真模型,并建立了基于电压型逆变器的暂态数学模型;并通过仿真得到了并网光伏发电系统辐射强度突变和发生短路时的暂态运行特性,为深入研究并网光伏发电系统的暂态特性建立了基础。     

并网光伏逆变器 转换效率的仿真与实证研究

通过研究光伏阵列数学模型和并网光伏逆变器拓扑结构,利用Matlab/Simulink构建并网光伏发电系统模型建立并网光伏逆变器转换效率与环境参数间联系,绘制出太阳辐照度、温度与逆变器转换效率三维曲面图,并与西藏羊八井光伏电站实测数据进行对比,验证仿真模型正确稳定,数据准确可靠。     

基于电压空间矢量180°解耦的开绕组双逆变器光伏发电系统无功补偿控制

为满足高压大功率光伏并网发电需求,研究了一种新型的开绕组双逆变器光伏发电系统拓扑结构。该拓扑中2组光伏阵列可独立工作在各自的最大功率点,有助于提高光伏系统的发电效率。但在遮挡或组件损坏等因素影响下,2组光伏阵列输出功率不平衡,会导致输出功率较大的光伏阵列所对应的逆变器产生过调制现象,导致并网电流波形变差。该文通过结合开绕组双逆变器光伏发电系统数学模型,介绍一种适用于开绕组双逆变器系统的控制方案来完成各组光伏阵列的最大功率输出,同时提出一种简单有效的无功补偿方案来避免过调制现象的发生。仿真和实验结果验证了所提方案的正确性。     

光伏发电系统精细化逐时建模方法与应用案例分析

提出了一种精细化的光伏发电系统逐时建模方法,建立了太阳辐照模型、光伏组件模型、逆变器模型、直流端部分线损模型、交流端部分线损模型、变压器损失模型及各环节损失模型,并将这些模型耦合在一起形成新的模型,可获得不同光伏支架类型情况下光伏阵列接收的逐时太阳辐照量、光伏阵列的逐时发电量、光伏发电系统的各项逐时损失、光伏发电系统的逐时并网电量等数据。在使用相同气象数据的情况下,分别利用本模型和光伏发电系统仿真软件PVsyst对位于三亚、昆明、南京、北京、哈尔滨的装机容量为24.3 kW的并网光伏发电系统进行仿真,结果显示,相较于PVsyst的仿真结果,本模型得到的光伏阵列倾斜面接收的年太阳辐照量的偏差最大值为1.01%,最小值为0.19%;年并网电量的偏差最大值为0.49%,最小值为0.04%;年系统效率(PR)的偏差最大值为0.5%,最小值为0.2%;各项损失的偏差均很小。总体而言,本模型的仿真结果与PVsyst的仿真结果相比偏差很小,具有较高精准度,可用于光伏发电系统的精细化模拟与仿真。     

基于MPPT运行模式的光伏发电系统低电压穿越无功控制策略

针对光伏发电系统通常以单位功率因数运行,造成故障时光伏并网逆变器一定视在功率浪费的现状,提出一种低电压穿越无功控制策略。分析光伏并网逆变器的有功、无功功率解耦控制和其无功功率输出极限,建立光伏逆变器无功功率输出与并网点电压跌落的关系,通过比较故障前光伏阵列发出有功功率与光伏逆变器允许输出最大有功功率,确定光伏发电系统在低电压穿越过程以最大功率模式运行或者以非最大功率模式运行。利用RTDS软件搭建仿真算例,验证该低电压穿越无功控制策略的可行性。     

50 MW_p并网光伏电站发电系统的设计研究

根据宾川县西村光伏电站一期50 MWp的实际情况,分析出并网光伏发电系统在宾川县具有可行性,通过对多种光伏组件的型式、组件安装及运行方式,以及逆变器的选型,设计出了比较合理的光伏阵列、电气部分(即电气系统一次部分、二次部分、防雷措施的设计研究)等。通过研究表明,并网光伏发电综合价值很高,在地理条件适宜、光照充足的地区可以建设并网光伏电站工程,可从根本上把本地的太阳能资源优势转变为经济优势。     

光伏发电逆变器结构的优化探讨

太阳能光伏发电并网是光伏发电产业的必然趋势.目前,制约光伏发电快速发展的因素是多方面的,其中逆变器结构的优化问题是重要的因素之一,如何提高逆变器的效率成为当前太阳能光伏发电研究的重要内容之一.通过比较部分逆变器的性能、结构等特点,提出了对其结构优化设计的基本思路.     

兆瓦级并网光伏发电系统及其在大型商业建筑中的应用

介绍并网型太阳能光伏发电技术的基本原理、太阳能光伏阵列、逆变器、控制检测系统、配电系统及系统运行方式,结合在大型商业建筑中的实际应用,阐述建筑物与光伏集成并网发电系统的方案设计、光伏组件总体布置方案、系统运行方案及运行效果。实践表明,虽然现阶段光伏发电的实际应用存在转换效率偏低,且受气象条件、时间周期及地理位置限制,并且项目的投入产出不明显等特点,但随着矿物能源的日益减少及能源价格的不断上涨,传统发电成本将会不断上升,光伏发电成本将得到大幅度降低。可以预见,在不久的将来,光伏建筑一体化太阳能将成为功效最佳、价格最低廉的替代能源而得到广泛应用。