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【探究】直流电网模型和仿真的发展与挑战

2015-08-11 09:31来源:电力系统自动化关键词:配电网直流电网电力系统收藏点赞

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1.3.6 直流负载建模

直流负载运行在直流电压下,通过 DC/DC 换流器接入直流馈线,所以直流负载的模型一般使用等效电路,蓄电池和光伏电池模型是比较典型的直流负载模型。

1)光伏电池模型

光伏电池是光伏发电系统中最基本的电能产生单元,单体电池的输出功率较小,需经串并联形成光伏阵列以获得较高的输出电压和较大的输出功率。

常用光伏电池的数学模型可分为理想模型、单二极管模型[31]和双二极管模型[32]3种。其中,单二极管等效电路模型适用于单晶硅光伏电池。

2)蓄电池建模

蓄电池模型是根据蓄电池电场建立的等效模型。理想等效模型和戴维南等效模型是2种蓄电池等效电路模型,它们不能精确描述蓄电池的状态与内电阻的关系,同时参数的确定也非常麻烦。文献[34]基于Shephred蓄电池模型,提出了一种用于动态仿真的通用等效电路,将荷电状态(SOC)作为唯一的状态变量,电路等效为一个受控源和电阻的串联模型。

1.4 直流电网系统控制

直流电网的控制策略主要分为2层:一层为系统控制,另一层为本地控制。系统控制层根据功率传输需求进行功率分配;本地控制层接收系统控制层的指令实现电压、电流的控制。本地控制层的相关控制主要限于换流器自身的控制,已经在直流系统相关设备建模中描述,本节主要叙述直流电网的系统控制建模。

直流电网系统控制策略主要有以下3种。

1)主从式控制方式,

即直流系统所有与有源交流系统连接的换流器中,有且仅有一个换流器控制直流电压,而其他换流器都运行于直流电流或直流功率控制方式[35-36]。

原标题:直流电网模型和仿真的发展与挑战
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