并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計與仿真-資料下載頁
2025-06-30 00:08本頁面
【正文】 功電流等瞬時量。所以根據(jù)瞬時無功功率理論，在坐標系中的并網(wǎng)逆變器輸出的有功功率和無功功率可以表示為： （310）公式（310）所示的是坐標Pack變換矩陣，坐標系逆時針旋轉(zhuǎn)。基于電網(wǎng)的電壓矢量采取定向控制，將坐標系的軸定向于電網(wǎng)電壓方向上，并且軸超前軸，軸與軸的夾角為。空間矢量圖如圖35所示。圖35 空間矢量圖矢量圖中，表示逆變器的輸出電壓合成向量，為電網(wǎng)電壓向量，為逆變器的輸出電流向量，為電阻電壓降，為電感電壓，為功率因數(shù)角。軸固定在電網(wǎng)電壓矢量的軸線上，則： （311） （312）將公式（311）代入到公式（312）后得到： （313）從式（313）可知，如果電網(wǎng)電壓保持恒定，則逆變器輸出有功功率和軸電流成正比例關(guān)系，無功功率和軸電流成正比，于是實現(xiàn)了對有功功率和無功功率的解耦控制。引入坐標變換后將三相的電流向旋轉(zhuǎn)坐標投影，即得到坐標系下的值。通過鎖相環(huán)PLL跟蹤電網(wǎng)側(cè)三相電壓（相位并給坐標變換提供相角。逆變器輸出的三相電流變換成分量，其分量反饋到MPPT模塊中，跟上一步的作比較并調(diào)整占空比，并循環(huán)該算法，MPPT輸出的作為有功電流分量的參考值，并且經(jīng)過PI無穩(wěn)態(tài)誤差調(diào)節(jié)，得到Vdref；與此同時，無功電流分量與參考值Iqref作比較其誤差信號給在此處鍵入公式。PI調(diào)節(jié)得到Vdref，將Vdref、Vqref 和相角，反變換為三相交流量給PWM產(chǎn)生電路，經(jīng)過三角載波調(diào)制發(fā)出觸發(fā)脈沖序列再給逆變器。這樣就形成PQ的解耦控制，逆變器穩(wěn)定的輸出功率并提供到電網(wǎng)上。 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真分析逆變器及其控制部分的仿真電路如圖442所示。圖41 逆變器仿真模型圖圖42 電流內(nèi)環(huán)控制仿真模塊逆變器為電壓型逆變器，控制策略為前饋解耦電流控制，參考電流通過PQ分解獲得。逆變器的直流側(cè)濾波電容的作用是減小直流側(cè)電壓脈動。由于光伏陣列發(fā)電的波動性，此電容能保證逆變器正常工作并減小電流諧波。逆變器直流母線電容越大則電壓紋波越小，抗負荷擾動能力越強，并網(wǎng)電流諧波含量越小，但響應(yīng)速度也會變慢，同時考慮經(jīng)濟性和體積，也不能太大。逆變器采用的控制策略是影響并網(wǎng)電能質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。本文采用的是滯環(huán)電流比較控制，滯環(huán)寬度、開關(guān)頻率都將影響輸出電流的電能質(zhì)量。逆變器網(wǎng)側(cè)LC濾波器能有效消除開關(guān)頻率附近的高次諧波，是影響光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)電能質(zhì)量的重要因素。經(jīng)過仿真實驗可以驗證，電感值和電容值的增加都能大大降低并網(wǎng)電流的諧波含量，且在增加電感取值的同時必須相應(yīng)增加濾波電容，否則不僅達不到濾波效果，還會引起輸出電流嚴重的波形畸變。為首先測試光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定性和并網(wǎng)可靠性，將光伏系統(tǒng)并入380V的無窮大電網(wǎng)系統(tǒng)，對其輸出進行仿真研究，并在具體模塊中進行具體調(diào)試，得出各項輸出參數(shù)的穩(wěn)定波形。表41光伏發(fā)電系統(tǒng)仿真參數(shù)元件參數(shù)名稱取值占空比搜索步長MPPT采樣頻率1000HzBoost電路電感直流母線電容10mF濾波電感15mH濾波電容60uF網(wǎng)側(cè)參數(shù)如下：光伏電池經(jīng)直流電壓穩(wěn)壓控制使其輸出電壓穩(wěn)定在300V左右，電網(wǎng)電壓有效值220V，頻率為50Hz，變壓器采用YY連接，變比為120/380V，并網(wǎng)相電流峰值為8A。圖43 光伏系統(tǒng)仿真封裝圖圖44 光伏系統(tǒng)內(nèi)部各主要模塊電網(wǎng)三相電壓波形和光伏發(fā)電仿真模型的并網(wǎng)三相電流波形如圖4圖46所示：圖45 網(wǎng)側(cè)電流波形圖46 并網(wǎng)三相電壓波形從圖45和圖46中可知，該光伏發(fā)電系統(tǒng)仿真模型的輸出電流與電網(wǎng)電壓同相，功率因數(shù)接近于1，完全輸出有功。結(jié)論當前世界能源危機和環(huán)境問題已成為人類實現(xiàn)經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展需要迫切解決的焦點問題，太陽能作為一種清潔的可再生能源，具有分布廣泛、取之不竭等天然優(yōu)勢，被公認為最具前途的替代能源。目前，光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)已受到世界各國越來越多的重視并取得蓬勃發(fā)展，但是如何降低光伏發(fā)電的成本，提高能量轉(zhuǎn)換效率，改善接入電網(wǎng)的影響等己成為決定光伏并網(wǎng)發(fā)電大規(guī)模發(fā)展與應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。隨著光伏工藝的日益進步及各國政府的大力支持，預計到2020年前后，光伏發(fā)電的成本可降至與火電相當。目前，如何改善光伏電站接入電網(wǎng)的影響，提高電網(wǎng)對光伏發(fā)電的接納能力已成為學術(shù)研究的重點和熱點，同時與光伏并網(wǎng)發(fā)電有關(guān)的法律、規(guī)范及標準仍需得到進一步完善和健全。
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1