基于RTDS的大型光伏并网发电系统仿真研究

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1、内蒙古电力技术2012年第30卷第5期INNERMONGOLIAELECTRICPOWER基于RTDS的大型光伏并网发电系统仿真研究薛志凌。关勇。丛雨。刘尧，何芳’(1．内蒙古电力科学研究院，内蒙古呼和浩特010020；2．华北电力大学，河北保定071003)摘要：研究了大型光伏并网发电系统的结构和控制原理，确立了光伏电池、逆变器和控制系统的数学模型，采用的最大功率跟踪控制原理可以准确跟踪系统的最大功率输出。在RTDS数字仿真装置上搭建内蒙古某5MW光伏并网发电系统的模型。通过所建系统的仿真模型，分析了光照强度和温度变化对系统传输功率的影响，并验证了仿真模型的正确性以及工程仿

2、真分析的可用性，仿真结果表明搭建的模型可以准确仿真并网光伏发电系统的稳态运行。关键词：光伏电池；并网逆变器；MPPT控制；输出电压；光伏并网发电系统；辐照度；RTDS；仿真文献标志码：B文章编号：1008—6218(2012)05—0001—07Large——scaleGrid——connectedPVSystemSimulationResearchBasedonRTDSXueZhiling，GuanYong，CongYu，LiuYao，HeFang’(1．InnerMongoliaElectricPowerScience＆ResearchInstitute．InnerMon

3、goliaHohhot010020；2．NorthChinaElectricPowerUniversity．HebeiBaoding071003)Abstract：Thepaperintroducedtheconstructionandcontrolprinciplesoflarge—scalegrid—connectedPVsystemandestablishedmathematicalmodelsofPhotovoltaiccells．inverterandcontrolsystem．OBe50MWgrid—connectedPVsystemmodelinInnerMon

4、goliawasbuiltupontheRTDSdigitalsimulationdevice．Thesystemsimulationmodelnotonlyanalysedtheinflueneeoftheintensityofilluminationandtemperaturevariationonthrough-outpowerofsystem，butalsotestedthevalidityofthesimulationmodelandtheavailabilityoftheengineeringsimulationanalysis．Keywords：photovoh

5、aiccells；grid-connectedinverter；MPPTcontrol；outputvoltage；photovoltaicgrid-connectedgenerationsystem；irradiance；RTDS；simulation0引言电网引起的电网特性问题的分析方法还有待进一步完善。建立完整、准确的光伏电站模型，精确为了解决能源和环境问题，太阳能技术因其清地研究光伏电站内部暂态过程，开展其并网特性的洁、可再生等诸多优点在许多国家得到蓬勃发展。研究工作，具有非常重要的意义。随着我国并网投运太阳能光伏电站的逐渐增多，光伏系统的整体建模工作与并网特性分析研

6、究显得1光伏阵列的数学模型尤为重要。相比于已经成熟的电力系统电磁暂态和机电暂态分析方法，风能、太阳能等新能源接人1．1光伏电池等效模型【收稿日期】2012—05—08．『修改日期】2012—08—12[~g~lllICrl薛志凌(1968一)，女，辽宁人，高级T程师，从事新能源技术研究J作。[基金项目]内蒙占电力(集团)有限责任公司2011年第-~tL科技项目2内蒙古电力技术2012年第30卷第5期光伏电池是利用光生伏打效应将太阳能转换厶表达式为：为电能的元件。多个(一般为30_-50个)光伏电池进行串、并联封装成为太阳能电池组件，功率一般，o葫(器㈩为几瓦至数百瓦，众多太阳

7、能电池组件按需要再进行串、并联后形成光伏电池阵列。光伏电池工作原唧理和等效模型可以用图1来描述。l一式中。厂标准测试环境下光伏电池开路电压，一参考温度下的热势差，V；，广二极管理想因子，1；r温度系数，1；E一半导体禁带宽，硅材料取1．1eV。图中：J一光子在光伏电池中激发的电流，A；图1中R是由硅片的边缘不清洁或体内的缺，d一通过pn结的总扩散电流，A；陷引起的，R主要由电池的体电阻、表面电阻、电极卜输出电流，A；出电压，V；导体电阻、电极与硅表面接触电阻组成。光伏电池见一旁路电阻，n；一般很大，计算