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3˙仿真分析
在PSCAD/EMTDC电力系统仿真软件中建立了光伏并网系统以输出功率为控制量的仿真模型。仿真主要参数为:光伏系统额定有功功率4.2kW,直流母线电压400V,超级电容器储能单元的参数为电容量0.5F、电压300V,斩波器串联电感为30μH,IGBT开关频率为3000Hz。未接入超级电容功率调节装置时,光照波动情况下光伏并网系统的工作情况如图6(a)所示:1~3s,系统恒定输出有功功率4.2kW;3~4s,光照变强,系统输出有功功率5.8kW;4.5s,光照变弱,光伏系统输出有功功率3.5kW,整个过程功率的输出有功功率有巨大波动。接入超级电容功率调节装置时,光照波动情况下光伏并网系统的工作情况如图6(b)所示:在光照波动的过程中,输出有功功率基本稳定在参考值4.2kW,3s有微小波动后迅速恢复稳定。由上述仿真结果可知,当光照发生变化时,光伏电池阵列输出功率随之降低或者升高,超级电容器功率调节装置通过DC/DC双向变换器释放或吸收能量,可以快速地调节光伏并网系统按指定值平滑、准确地输出功率,使该系统具有可调度性。
4˙结论
以超级电容器作为功率调节装置,提出功率-电流双闭环置换电流控制策略,通过DC/DC双向变换器并联于直流母线,充分发挥超级电容器性能优势,抑制并网光伏发电系统输出功率的波动性和随机性。基于PSCAD/EMTDC建立了仿真模型,仿真结果验证了系统和控制策略的可行性,超级电容功率调节装置快速吸收或补充输出功率的波动成分,控制光伏并网系统按指定值平滑、准确地输出功率,使光伏发电系统具有可调度性。为光伏并网后系统稳定性、光伏发电消纳以及光伏电站电能质量的提高提供了好的参考。
第一作者:姜喆(1988—),女,硕士研究生,研究方向为电力电子技术在电力系统中的应用,E-mail:409412365@qq.com;通讯联系人:尹忠东,教授,E-mail:yzd@ncepu.edu.cn。
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