[发明专利]一种电网侧故障下光伏组件输出特性分析方法

说明书

本发明属于故障分析技术领域,具体为一种电网侧故障下光伏组件输出特性分析方法。该方法基于Matlab/Simulink的仿真模型，通过模拟各类的电网侧故障，分析其对光伏组件输出特性的影响，解决了电网侧故障不易于模拟的问题，对解决光伏组件参数的优化，以及电力系统的稳定运行有着重要的意义。

技术领域

本发明属于故障分析技术领域，涉及电网侧发生各类故障时，光伏系统输出特性的分析,具体为一种电网侧故障下光伏组件输出特性分析方法。

背景技术

伴随着工业的发展，化石能源逐渐枯竭，光伏发电作为一种清洁的可再生能源，正处于快速发展和大规模应用阶段，大规模光伏发电系统并网是未来重要发展方向。近年来，随着电网的规模越来越大，元件越来越多，导致各种模块可靠性降低，电网故障发生率越来越高。光伏发电系统在实际运行过程中组件的输出功率与光伏逆变器输出功率应保持一致，当电网波动较大时，光伏逆变器的调整能力有限，会导致MPPT追踪功能紊乱，找不到最大功率点，从而导致整个太阳能电池阵列输出功率降低。考虑到光伏发电易受电网侧的干扰而使光伏组件的输出功率降低，因此对电网侧扰动下的光伏发电暂态特性研究是尤为必要的。目前针对光伏发电系统与电网系统的研究大多停留在光伏发电波动性对于电网运行的影响，而忽略了当电网侧发生故障时，电网的波动对于光伏发电系统输出功率的影响。

发明内容

本发明目的是提供一种电网侧故障下光伏组件输出特性分析方法，本方法基于Matlab/Simulink的仿真模型，能够快速对难以在实际运行中模拟的电网侧故障进行模拟，通过模拟各类的电网侧故障，分析其对光伏组件输出特性的影响。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案具体如下：

一种电网侧故障下光伏组件输出特性分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、基于Matlab/Simulink软件对并网光伏组件系统和电网进行仿真建模；

步骤2、基于Matlab/Simulink软件对电网侧故障建模；

步骤3、根据模拟电网侧故障建模确定的，根据电网侧故障产生的波动，大小分析电网侧故障对光伏组件输出特性的影响。

所述步骤1中，并网光伏组件系统的仿真建模包括基于Matlab/Simulink软件对光伏组串、光伏升压器和、并网逆变器和电网的建模。

所述步骤2中，电网侧故障建模包括基于Matlab/Simulink软件对负荷突变、电压突变、单相接地短路的电网侧故障的建模。

所述步骤3中，电网侧故障中的电压突变分析方法为：模拟光伏组件工作在标况输出环境下，设置电网电压波动，波动的大小根据实际模拟的电压故障来确定，根据电压波动的大小分析光伏组件输出功率的变化情况。

所述步骤3中，电网侧故障中的负荷突变分析方法为：模拟光伏组件工作在标况输出环境下，设置电网负荷波动，波动的大小根据实际模拟的负荷故障来确定，根据负荷波动的大小分析光伏组件输出功率的变化情况。

所述步骤3中，电网侧故障中的单相接地短路分析方法为：模拟光伏组件工作在标况输出环境下，设置A、B、C三相中某相电压单相接地故障，分析此故障下光伏组件输出功率变化情况。

本发明的有益效果为：提出的基于Matlab/Simulink的仿真模拟方法，能正确快速的得到实际中难以模拟的电网侧故障对光伏系统输出特性的影响情况，解决了电网侧高电压等级下故障很难在实际中模拟的问题，对光伏发电系统的稳定运行有着重要的意义。

附图说明

图1为光伏发电系统Matlab/Simulink的仿真模型；

图2为110kV电网Matlab/Simulink的仿真模型；