并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)無功電壓控制研究.pdf

1、隨著能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn),光伏發(fā)電技術(shù)迅速發(fā)展,從基礎(chǔ)科學(xué)的研究到工程實(shí)踐,光伏發(fā)電儼然已成為當(dāng)今電力科學(xué)中最為活躍的研究領(lǐng)域之一。由于光伏發(fā)電在電網(wǎng)電源中比例不斷增大,圍繞光伏并網(wǎng)問題的研究課題也越來越受關(guān)注。本文分析光伏并網(wǎng)點(diǎn)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性問題,通過釆取無功電壓控制策略,改善并網(wǎng)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定性,提高電網(wǎng)接納光伏能力。
　　根據(jù)裝機(jī)容量與并網(wǎng)電壓等級(jí)不同,并網(wǎng)光伏系統(tǒng)分為分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)與大型光伏電站。本文首先分析了并

2、網(wǎng)光伏系統(tǒng)有功、無功出力變化對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)電壓的影響,并網(wǎng)光伏逆變器應(yīng)發(fā)出一定的無功功率支撐電網(wǎng)電壓。并對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部單個(gè)逆變器的數(shù)學(xué)模型、向量圖、無功出力極限等理論進(jìn)行了分析,在兩相靜止αβ坐標(biāo)系下,建立單個(gè)逆變器整體控制框圖,系統(tǒng)控制包括有功控制、無功獨(dú)立控制、電流控制、電壓畸變和不平衡時(shí)控制方法,為后續(xù)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的無功電壓控制研究奠定基礎(chǔ)。
　　在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)背景下,僅以并網(wǎng)逆變器作為靈活可控的無功源。從電網(wǎng)電壓降落角度研

3、究光伏發(fā)電接入電網(wǎng)前后并網(wǎng)點(diǎn)電壓的變化,并深入分析了德國電氣工程師協(xié)會(huì)提出的幾種分布式光伏系統(tǒng)無功電壓控制策略,在此基礎(chǔ)上提出一種基于并網(wǎng)點(diǎn)電壓幅值與光伏有功出力的Q(U,P)無功功率控制策略,在該控制策略下,光伏系統(tǒng)所有逆變器參與電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié),在維持電網(wǎng)電壓在要求范圍的前提下,無功吸收總量最低,電網(wǎng)有功、無功損耗最小。
　　在大型光伏電站背景下,以并網(wǎng)逆變器與無功補(bǔ)償裝置SVG作為無功源。本文首先詳細(xì)介紹了大型光伏電站的實(shí)際模型

4、,研究了大型光伏電站對(duì)電網(wǎng)電壓靜態(tài)穩(wěn)定性的影響。再次,根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)電壓幅值Q(U)策略整定光伏電站實(shí)時(shí)無功差額,進(jìn)而在光伏發(fā)電單元與無功補(bǔ)償裝置之間協(xié)調(diào)分配,以維持并網(wǎng)點(diǎn)電壓的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。為減小電站內(nèi)部集電線路無功傳輸,降低功率損耗,無功控制中優(yōu)先考慮無功補(bǔ)償裝置。當(dāng)無功補(bǔ)償裝置滿發(fā)時(shí),將剩余無功功率分配給各光伏發(fā)電單元,光伏發(fā)電單元之間的無功分配結(jié)合了電壓/無功靈敏度的分析,在靈敏度基礎(chǔ)上確定了光伏發(fā)電單元的無功輸出,由此提高了光伏電站的