考慮燃料電池和光伏發(fā)電的綜合負荷建模.pdf

1、電力系統(tǒng)的仿真計算是電力系統(tǒng)的運行分析、規(guī)劃設(shè)計的基本決策依據(jù)，其計算結(jié)果準確與否直接關(guān)系到電力系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定地運行。由于電力系統(tǒng)負荷具有隨機性、分布性、時變性、多樣性及高度非線性等特點，給電力系統(tǒng)綜合負荷建模帶來很大困難，目前電網(wǎng)仿真計算所用的綜合負荷模型不夠成熟，特別是分布式電源廣泛接入以后，傳統(tǒng)的負荷模型將發(fā)生變化。分布式電源(DistributedGenerating Source，DGS)的大量出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)的負荷組

2、成和拓撲結(jié)構(gòu)，給電力系統(tǒng)分析與運行控制帶來一系列新的亟待解決的理論方法與技術(shù)問題，考慮分布式電源影響的配電網(wǎng)綜合負荷建模即是其中之一。光伏發(fā)電(PhotovoltaicCell，PV)和燃料電池(Fuel Cell，F(xiàn)C)發(fā)電的諸多優(yōu)點，使得這兩種直流電源的裝機容量不斷增加，因此，研究光伏發(fā)電和燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的負荷建模具有重要的理論和實際意義。
　　 本文首先比較分析了分布式發(fā)電和傳統(tǒng)發(fā)電在經(jīng)濟性和環(huán)保性上的差別，分析了分布式

3、發(fā)電系統(tǒng)對電網(wǎng)帶來的影響；在此基礎(chǔ)上，對燃料電池(Fuel cell，F(xiàn)C)發(fā)電系統(tǒng)的運行原理、各模塊的數(shù)學模型和并網(wǎng)裝置的控制策略進行了詳細的闡述，并基于Matlab/Simulink仿真工具箱構(gòu)建了完整的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，通過實驗仿真對其運行特性進行了機理分析。通過對FC發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)運行特性的仿真分析，須將FC看作一個功率消耗為負的廣義動態(tài)負荷，因此提出用二階微分狀態(tài)方程描述的FC等效模型；通過對不同擾動強度下的仿真建模比較

4、分析，驗證了該等效描述模型的有效性；通過模型適用性檢驗，驗證了該模型良好的泛化能力和參數(shù)穩(wěn)定性。
　　 為研究包含光伏發(fā)電的配電網(wǎng)綜合負荷建模，本文首先詳細闡述了光伏電池仿真數(shù)學模型，并采用適合光伏電池的雙環(huán)控制并網(wǎng)控制策略，在Matlab/Simulink仿真工具中構(gòu)建了完整的PV發(fā)電系統(tǒng)；PV作為典型的直流分布式電源，其受環(huán)境因素影響較大，白天有陽光，功率輸出較大，夜晚基本沒有功率輸出，所以須通過MPPT、DC/DC和DC/