[发明专利]一种并网光伏发电系统的等效模拟方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种并网光伏发电系统的等效模拟方法，属于电力技术领域。

背景技术

近年来，全球能源危机日益加重，环保和低碳经济成为社会的焦点，新能源的开发受到多个国家的高度重视。分布式电源(Distributed Generation Source，DGS)具有污染少、可靠性高、能源利用率高、安装地点灵活等优点，在电网中所占比例日益增大。而各种DGS的自身特性、功率出力水平、分布位置等不同因素都可能对配电网的综合负荷特性产生不同程度的影响，因此，如何准确描述分布式电源接入后的配电网综合负荷特性，建立考虑分布式发电系统影响的配电网广义综合负荷模型具有重要的理论与实际意义。

光伏发电是在一定条件下使太阳能直接转化为电能的过程，在转化过程中，没有污染和噪声，因此作为一种清洁环保和可再生的分布式发电(Distributed Generation，DG)方式被各国大力的推广应用。光伏电池(Photovoltaic，PV)作为典型的小容量分布式电源，大多接入电网10kV及以下配网侧，而作为电网规划设计与运行调度控制之基本决策依据的电力系统仿真计算中，负荷模型是对主网变电站母线“综合负荷”特性的等值描述，这种综合负荷成分自然也包括了PV分布式电源。因此，研究PV的配电网综合负荷建模非常重要。

考虑PV的配电网综合负荷建模面临两个必须解决的问题：第一，基于总体测辨法的负荷建模需要对PV进行大量的运行特性仿真实验，如何构建PV的仿真模型？第二，作为配电网综合负荷的一部分，PV应该如何等效以满足电网仿真计算对等效模型的要求？在PV建模方面，国内外学者提出了诸如基于BP神经网络的PV模型、单相光伏并网系统的模型、光伏阵列的模型。但这些模型复杂，在电力系统仿真计算应用有较大的困难，且没有针对负荷建模的等效描述模型，不适合考虑PV的配网侧综合负荷特性仿真计算研究。

发明内容

本发明要解决技术问题是提供一种并网光伏发电系统的等效模拟方法，该并网光伏发电系统的等效模拟方法能准确地模拟光伏发电系统在并网运行条件下的稳态和暂态特性，可作为并网光伏发电系统的研究工具。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种并网光伏发电系统的等效模拟方法，在该并网光伏发电系统中，光伏阵列通过逆变器将直流电转化为与电网电压同幅值、同频、同相的交流电，并实现与电网连接，其特征在于，将正常运行的光伏阵列等效为一个恒流源，则并网发电系统的数学模型用以下三阶动态微分方程来表征：