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光伏并網系統優化管理與穩定性思考

2018-06-06 14:53:45 大云網  點擊量: 評論 (0)
現在,我國的太陽能電池組件能夠實現對電網電力的供給,但是,我國的光伏并網尚在最初階段,而且還沒有引進國外先進的技術,所以,我國大型的光伏并網的穩定性還是比較差的,本文通過對光伏陣列的特點進行分析,再此基礎上能夠實現光伏并網的穩定性。

現在,我國的太陽能電池組件能夠實現對電網電力的供給,但是,我國的光伏并網尚在最初階段,而且還沒有引進國外先進的技術,所以,我國大型的光伏并網的穩定性還是比較差的,本文通過對光伏陣列的特點進行分析,再此基礎上能夠實現光伏并網的穩定性。

一、光伏陣列的精確性分析

太陽能光伏陣列具有非線性的特點,按照其功率的大小能夠形成一個并聯的電路,光伏組件式由一個個的小的組件并聯而成的,光伏電池是將光能轉化成電能的一種裝置,在圖1中介紹了光伏電池的基本構造,其主要由二極管、并聯電阻等構成,光伏電池產生的光能與光照的強度具有一定的相關性,而且,在電流經過二極管的時候,電阻比較小,光伏電池的特點不是特別明顯。

圖1 光伏電池的電路模型

二、最大功率點跟蹤算法的設計

圖2 光伏陣列的線性曲線

在對光伏陣列模型進行分析的時候,應該制定出一種簡單的最大功率的算法,現在,在對光伏陣列的最大功率進行計算的時候,應該運用常壓法,這種方法是針對光伏陣列在工作的過程中形成的最大功率,并結合光伏陣列在運行中的參考電壓,在三相光伏并網系統中,能夠形成閉環的控制。在不同的閉環控制中,能夠形成參數的耦合,因為光伏陣列在運作的過程中會造成功率的損失,所以,光伏陣列的曲線常常呈現出非線性的特點,按照光伏陣列在最大功率輸出點處的電壓,按照微積分的方法,使其輸出的電流存在一定的線性關系,從而能夠得到比較集中的三相光伏并網的最大功率。圖2分析了光伏陣列的線性關系曲線。在對光伏陣列的最大功率進行計算的過程中,應該先分析光伏陣列初始電流的數值,然后按照一定的光照強度,從而能夠設計最大功率的參考電流數值,按照手機的光伏陣列的電壓值,從而能夠計算出光伏陣列在輸出過程中的功率,分析光伏陣列在不同時段輸出的功率差值,從而能夠確定光伏陣列的最大功率。

三、光伏并網系統并網電流控制方法

光伏并網系統的功率是與并網的電流相關的,光伏并網的功率主要包括直流母排電容、逆變器等電網構成,將二者的電阻以串聯的形式組合起來,從而能夠起到對并網電流的控制,通過對電網電壓的測量,從而能夠分析逆變器輸出電壓的方式。

四、濾波器的設計和系統的穩定性分析

在對濾波器進行設計的過程中,要對大型的光伏并網的逆變器產生的頻率進行控制,而且要分析諧波中的電流構成,防止在電網中形成電磁干擾,影響了電力的傳送。但是,如果只是對濾波器進行分析,電感值的測量會產生一定的誤差,而且,濾波器的占地面積比較大,而且造價也比較高,而且,濾波器分為不同的型號,不同型號的濾波器在使用的過程采用不同的標準,這就導致了不同濾波器造成有功或者無功的諧振問題。

在使用濾波器的時候,就需要對濾波器進行仿真的測試,對公共結點的并網電流進行分析,從而能偶分析THD值是否可以符合設計的原則,然后對THD值進行調整。運用濾波器進行調整可以提高整個并網系統的運作效率,但是,濾波器在使用的過程中會增加系統的零點,這些零點如果沒有與之匹配的阻尼,就會導致系統出現不穩定的問題。所以,對光伏并網運行的穩定性進行研究是十分必要的。如果三相電網的電壓是相對穩定的,在逆變器中的頻率就會比電網電壓中的頻率高,逆變器就不能起到對電流的控制,所以,在對光伏并網電流進行控制的過程中就可以采用博的圖的方式,然后對PI控制器的參數進行分析。

在對濾波器的穩定性進行分析的過程中,可以采用博德圖的方式,在阻尼為零的光伏并網系統中,其諧振周圍的容抗的數值都非常大,這也對控制系統的相位產生一定的影響,會導致諧波流入到電網中,導致電網的穩定性下降。

五、結語

現在,我國的光伏并網系統還不是特別完善,還沒有借鑒一些先進的技術,導致并網系統在使用過程中不能夠實現能源的充分轉化,現在,在對光伏陣列的最大功率進行計算的時候,應該運用常壓法,這種方法是針對光伏陣列在工作的過程中形成的最大功率,能夠在一定程度上提高光伏并網系統的穩定性,析諧波中的電流構成,防止在電網中形成電磁干擾,提高電能的傳送效果,在光伏并網系統運行的過程中,對其穩定性進行分析,意義重大。

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責任編輯:蔣桂云

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