[发明专利]一种适用于电力系统全过程动态仿真的光伏模型建模方法

摘要

本发明涉及一种适用于电力系统全过程动态仿真的光伏模型建模方法，对光伏发电模块进行建模，在中长期过程中温度和光照强度因素具有波动性和不确定性的特点本发明考虑了这两个因素的变化对光伏发电的影响，提出电力系统全过程动态仿真的光伏最大功率跟踪模型的实现方法。该模型利用最大功率点跟踪控制方法，根据光伏电源的伏安特性调整光伏电池板的工作电压，保证其工作在最大功率输出状态，以最大限度地利用太阳能，有效地提高了光伏发电的效率及性能。逆变器通过内环电流控制回路和外环电压控制回路有效地控制d轴和q轴的注入电流，实现了有功功率和无功功率的控制。整个模型满足电力系统机电暂态及中长期动态的全过程仿真要求。

主权项

一种适用于电力系统全过程动态仿真的光伏模型建模方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：（1）构建中长期环境温度持续波动模型，通过填卡片方式形成温度随时间的变化曲线；（2）构建中长期光照强度持续波动模型，通过填卡片方式形成光照强度随时间的变化曲线；（3）构建中长期非均匀光照分布模型，通过卡片方式形成光伏电站的阵列结构以及非均匀光照随时间的变化曲线；（4）将步骤（1）、（2）和（3）得到的变化曲线输入到光伏电池阵列模型中，得到每一个仿真周期的光照强度、环境温度以及光伏电站阵列各电池板的非均匀光照参数，得到光伏电站阵列的等效UI曲线；（5）将光伏电池阵列模型输出的电流I和电压U输入MPPT最大功率跟踪模型，通过计算得到变比N输出到DC/DC直流斩波器模型，并把直流侧参考电压输入到VSC电压源换流器模型；（6）将步骤（4）和步骤（5）的电压U、电流I以及DC/DC变比N输入DC/DC直流斩波器模型，得到二次侧的直流电压U和直流电流I；（7）将步骤（6）得到的直流电压U和直流电流I输入到VSC电压源换流器模型中，输出换流后的有功电流Id和无功电流Iq；（8）将步骤（6）得到的直流电压U和步骤（7）得到的有功电流Id和无功电流Iq输入到VSC换流器控制模型，通过控制器得到VSC换流器的控制信号；（9）将步骤（8）获得的控制信号输入到VSC电压源换流器模型中以实现内外环的电压电流控制。