光伏發(fā)電并網與微網運行控制仿真研究.pdf

1、隨著能源與環(huán)境問題的日益凸顯，分布式發(fā)電技術不斷發(fā)展，光伏發(fā)電無疑是其中極具代表性和發(fā)展前景的一種。然而分布式電源大量接入對大電網帶來的諸多不利影響又成為制約其發(fā)展的瓶頸，微網技術的出現很好的解決了這一問題。微網作為一個前沿的研究領域，是各國目前研究的熱點?？紤]到建立微網實驗系統(tǒng)的復雜性和局限性，目前常采用軟件建立微網動態(tài)仿真模型，用以研究分布式電源并網運行、微網運行控制以及智能電網相關問題。因此，建立以光伏發(fā)電為代表的分布式電源及微網

2、運行控制仿真模型具有重要的現實意義。
　　 本課題以建立微網運行控制仿真平臺為目標，在Matlab/Simulink仿真環(huán)境中建立了光伏電池以及PQ、V/f、Droop三種典型微網運行控制策略的仿真模型。在分析原理的基礎上給出了模型結構和參數設計方法，通過算例驗證了模型的有效性和正確性。仿真分析表明所建立的模型可以用于分布式電源并網和接入微網運行控制問題的仿真研究，具有一定的通用性和拓展性。
　　 首先，依據光伏電池原理

3、建立了通用的光伏電池工程仿真模型，并采用擾動觀察法通過控制Boost電路占空比實現光伏電池的最大功率跟蹤控制。仿真表明模型對外界環(huán)境變化具有較好的適應性和良好的動態(tài)性能。
　　 其次，研究實現了光伏發(fā)電并網運行控制策略的仿真模型。對于單相光伏發(fā)電，建立了電網電壓前饋補償的SPWM電流跟蹤控制模型，仿真驗證了模型能夠實現單位功率因數并網。在三相光伏發(fā)電并網的研究中，闡述了PQ控制策略原理并在旋轉dq坐標系中建立仿真模型，討論了軟件

4、鎖相環(huán)結構和電流控制環(huán)設計方法。仿真結果表明PQ控制模型實現了有功功率和無功功率的解耦控制。
　　 然后，建立了V/f和Droop控制策略的仿真模型。仿真模型可以用于微型燃氣輪機、燃料電池、光伏與儲能裝置結合等分布式電源的運行控制，對微網特別是孤島運行的控制具有重要意義。通過分析兩種控制策略原理，給出了控制結構，建立了仿真模型，研究了模型參數的選擇和設計方法。
　　 最后，為驗證模型有效性和正確性設計了三個微網運行控制仿