论文部分内容阅读
随着光伏并网发电技术的日趋成熟,光伏发电方式己成为解决不可再生能源濒临枯竭的重要途径之一。光伏发电受光照和温度等外界条件的影响较大,输出功率具有随机性和间歇性,给电能质量和电网调度带来了很大的挑战,因此,针对这一问题,本文将超级电容器作为储能装置应用于光伏系统中,使光伏系统的输出功率控制在指定的范围内,使光伏发电具有可调度性。主要工作如下: 首先阐述了光伏电池的原理和在实际工程中的建模方法并介绍了光伏并网发电系统最大功率跟踪的原理及常用的方法。利用电导增量法对光伏阵列进行最大功率点跟踪。并对其特性进行了分析。 选择了适用于大型光伏并网发电系统的拓扑结构,建立了光伏并网发电系统的数学模型。根据光伏并网逆变器不同的输入输出方式,确定了适用于并网逆变器的控制方式。在仿真软件PSCAD/EMTDC中建立了光伏并网发电系统的仿真模型,并对其仿真结果进行分析,验证了模型的正确性和控制策略的可行性。 其次阐述了超级电容器作为储能系统的优势及工作原理。针对超级电容器的储能特性,选择了具有双向性的非隔离型DC/DC变换器。结合光伏发电系统的容量,选择储能装置的容量,并根据拓扑结构对其主电路的参数进行设计。介绍了两种应用于光伏发电系统储能装置接入方式,结合实际提出储能装置直流侧接入方式。 最后在分析光伏发电并网控制和储能装置的基础上,研究储能装置与光伏发电系统协调控制策略。以限制网侧输出功率波动范围为目的,提出光伏逆变器和DC/DC变换器的协调控制策略,即网侧功率、电流双闭环控制策略,控制超级电容器吸收或补充输出功率的波动,并保持直流侧电压的稳定。同时分析储能装置的容量变化对光伏系统网侧输出功率的影响,根据电网对光伏电站输出功率波动范围的要求来确定储能的容量大小。在仿真软件.PSCAD/EMTDC中进行建模仿真,验证协调控制策略的可行性和有效性。