[发明专利]一种基于实时数字仿真仪的光伏发电系统等值方法

说明书

技术领域

本发明涉及建模领域，特别涉及一种基于实时数字仿真仪的光伏发电系统等值方法。

背景技术

由于传统化石能源的快速消耗及环境污染的日趋严重，世界各国对新能源的开发日益关注。光伏发电作为一种清洁能源发电技术，具有低碳、绿色和环保的特点，越来越受到国家的重视，多个兆瓦级并网光伏发电系统示范工程已相应开工或建成。伴随光伏发电的快速发展，光伏发电的大型化、规模化发展将成为未来的发展趋势。随着光伏发电系统发电容量和规模的增大，光伏发电系统对电网的影响也逐渐显现。由于光伏发电具有不同于常规能源发电的特点，其接入对接入点区域电网的安全、稳定、可靠运行带来了巨大挑战。

为了较好的研究大规模光伏发电系统接入电网的并网特性，降低光伏发电系统对电网的影响，需要建立光伏发电系统仿真模型。光伏发电系统主要由若干光伏阵列、并网逆变器、变压器和集电线路等组成，如果要建立包含以上各模块的光伏电站详细模型，将会极大地增加仿真的复杂度，导致系统仿真速度变慢，消耗计算时间长，从而降低了系统仿真的效率，因此建立光伏发电系统的等值模型具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了改进上述方法存在的不足，提供一种基于实时数字仿真仪的光伏发电系统等值方法，通过所提分层等值方法可简化光伏发电系统的等值过程，缩短等值建模周期，且在每层等值过程中都可进行模型准确性验证，提高了等值模型的准确性。

本发明采用的技术方案为：

一种基于实时数字仿真仪的光伏发电系统等值方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对光伏发电系统进行分层处理，分为底层、中间层和顶层，共3层；

(2)建立底层的详细模型，底层为光伏阵列发电单元层，包括光伏阵列模型、并网逆变器模型、集电线路模型；

(3)对底层详细模型进行等值处理，建立光伏阵列发电单元等值模型，并对模型准确性进行验证，包括光伏阵列等值、逆变器参数等值和变压器参数等值；

(4)建立中间层的详细模型，中间层由各光伏阵列发电单元组成，包括光伏阵列发电单元模型、各发电单元间的连接线模型；

(5)对中间层进行等值建模，完成光伏发电单元等值和连接线路等值，并进行模型准确性验证；

(6)建立顶层的详细模型，顶层由各并网支路模型组成，包括各支路等值模型和集电线路等值模型；

(7)对顶层进行等值建模，完成整个光伏发电系统的等值模型，并进行模型准确性验证。

进一步的，等值模型额定容量等于各光伏阵列发电单元模型额定容量之和，即

Seq=Σi=1nSi]]>

式中，n为光伏发电系统中光伏阵列发电子单元的数量；S_eq为等值模型额定容量；S_i为光伏发电系统中第i个发电单元的额定容量。

进一步的，等值模型的并网有功功率等于各光伏阵列发电单元的并网有功功率之和，即

Peq=Σi=1nPi]]>

式中，P_eq为等值模型并网有功功率；P_i为光伏发电系统中第i个发电单元并网有功功率；

等值模型的并网无功功率等于各光伏阵列发电单元的并网无功功率之和，即