光伏系統(tǒng)中靜止無(wú)功發(fā)生器的仿真研究.pdf

1、因全球工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地球上的一次能源隨之減少，能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題愈加嚴(yán)峻。作為新能源之一的太陽(yáng)能，因具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為理想的替代能源，成為新能源開(kāi)發(fā)中研究的熱點(diǎn)之一。隨著光伏系統(tǒng)的不斷發(fā)展，光伏并網(wǎng)逐漸普遍，而并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)造成的不利影響也越加明顯。無(wú)功補(bǔ)償作為改善光伏系統(tǒng)并網(wǎng)電能質(zhì)量，提高系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施，廣泛的應(yīng)用于光伏系統(tǒng)中。對(duì)光伏系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償裝置的要求是，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，光伏仍保持并網(wǎng)運(yùn)行，不從電網(wǎng)吸收功率而

2、是向系統(tǒng)輸入無(wú)功功率來(lái)幫助系統(tǒng)恢復(fù)。因?yàn)殪o止無(wú)功發(fā)生器的優(yōu)良性能，所以已經(jīng)成為近些年來(lái)無(wú)功補(bǔ)償裝置的主要發(fā)展方向。
　　以三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為整體，分析了光伏電池的特性，并對(duì)最大功率跟蹤點(diǎn)和并網(wǎng)逆變控制技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。在MATLAB中建立了仿真模型，搭建了系統(tǒng)的各個(gè)子模塊模型，為分析靜止無(wú)功發(fā)生器在光伏系統(tǒng)正常運(yùn)行和故障時(shí)的補(bǔ)償效果的仿真打下基礎(chǔ)。另一方面，以靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)為整體。對(duì)其工作原理進(jìn)行闡明分析，并詳細(xì)的

3、分析了對(duì)于無(wú)功電流檢測(cè)和控制策略的各種方法。通過(guò)比較直接電流和間接電流控制，對(duì)于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用了兩相旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，對(duì)電壓電流進(jìn)行了前饋解耦，以便于完成有功無(wú)功的單獨(dú)控制。因此采用了基于電壓電流雙環(huán)負(fù)反饋控制的結(jié)構(gòu)形式，以達(dá)到穩(wěn)定并網(wǎng)點(diǎn)電壓和直流側(cè)電壓為控制目的的目標(biāo)。因?yàn)榘l(fā)生三相短路故障時(shí)，傳統(tǒng)的PI控制其相應(yīng)參數(shù)無(wú)法自行改變，而作出相應(yīng)的有效調(diào)節(jié)。所以引入模糊控制理論對(duì)PI調(diào)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，提高三相短路時(shí)SVG無(wú)

4、功補(bǔ)償?shù)目刂菩ЧＷ罱K的控制方法兼具模糊控制和PI控制的優(yōu)點(diǎn)，可以根據(jù)不同狀態(tài)下負(fù)載的變化而實(shí)時(shí)發(fā)出或吸收無(wú)功功率。
　　最后在MATLAB中搭建了含有光伏發(fā)電系統(tǒng)的電網(wǎng)整體仿真模型，分別對(duì)不同性質(zhì)的負(fù)載進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償前后效果的仿真對(duì)比分析。再對(duì)系統(tǒng)中突然增加負(fù)載的情況進(jìn)行仿真，驗(yàn)證模糊PI控制的實(shí)時(shí)性和有效性。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的對(duì)比分析證明了靜止無(wú)功發(fā)生器良好的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償性能，可以有效提高光伏系統(tǒng)的功率因數(shù)，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓起到穩(wěn)定