光伏并網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化管理與穩(wěn)定性思考
光伏并網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化管理與穩(wěn)定性思考
現(xiàn)在，我國(guó)的太陽能電池組件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)電力的供給，但是，我國(guó)的光伏并網(wǎng)尚在最初階段，而且還沒有引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，所以，我國(guó)大型的光伏并網(wǎng)的穩(wěn)定性還是比較差的，本文通過對(duì)光伏陣列的特點(diǎn)進(jìn)行分析，再此基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)光伏并網(wǎng)的穩(wěn)定性。
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一、光伏陣列的精確性分析
太陽能光伏陣列具有非線性的特點(diǎn)，按照其功率的大小能夠形成一個(gè)并聯(lián)的電路，光伏組件式由一個(gè)個(gè)的小的組件并聯(lián)而成的，光伏電池是將光能轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置，在圖1中介紹了光伏電池的基本構(gòu)造，其主要由二極管、并聯(lián)電阻等構(gòu)成，光伏電池產(chǎn)生的光能與光照的強(qiáng)度具有一定的相關(guān)性，而且，在電流經(jīng)過二極管的時(shí)候，電阻比較小，光伏電池的特點(diǎn)不是特別明顯。
圖1 光伏電池的電路模型
二、最大功率點(diǎn)跟蹤算法的設(shè)計(jì)
圖2 光伏陣列的線性曲線
在對(duì)光伏陣列模型進(jìn)行分析的時(shí)候，應(yīng)該制定出一種簡(jiǎn)單的最大功率的算法，現(xiàn)在，在對(duì)光伏陣列的最大功率進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，應(yīng)該運(yùn)用常壓法，這種方法是針對(duì) 光伏陣列在工作的過程中形成的最大功率，并結(jié)合光伏陣列在運(yùn)行中的參考電壓，在三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，能夠形成閉環(huán)的控制。在不同的閉環(huán)控制中，能夠形成參 數(shù)的耦合，因?yàn)楣夥嚵性谶\(yùn)作的過程中會(huì)造成功率的損失，所以，光伏陣列的曲線常常呈現(xiàn)出非線性的特點(diǎn)，按照光伏陣列在最大功率輸出點(diǎn)處的電壓，按照微積 分的方法，使其輸出的電流存在一定的線性關(guān)系，從而能夠得到比較集中的三相光伏并網(wǎng)的最大功率。圖2分析了光伏陣列的線性關(guān)系曲線。在對(duì)光伏陣列的最大功 率進(jìn)行計(jì)算的過程中，應(yīng)該先分析光伏陣列初始電流的數(shù)值，然后按照一定的光照強(qiáng)度，從而能夠設(shè)計(jì)最大功率的參考電流數(shù)值，按照手機(jī)的光伏陣列的電壓值，從 而能夠計(jì)算出光伏陣列在輸出過程中的功率，分析光伏陣列在不同時(shí)段輸出的功率差值，從而能夠確定光伏陣列的最大功率。
三、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)電流控制方法
光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的功率是與并網(wǎng)的電流相關(guān)的，光伏并網(wǎng)的功率主要包括直流母排電容、逆變器等電網(wǎng)構(gòu)成，將二者的電阻以串聯(lián)的形式組合起來，從而能夠起到對(duì)并網(wǎng)電流的控制，通過對(duì)電網(wǎng)電壓的測(cè)量，從而能夠分析逆變器輸出電壓的方式。
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四、濾波器的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
在對(duì)濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要對(duì)大型的光伏并網(wǎng)的逆變器產(chǎn)生的頻率進(jìn)行控制，而且要分析諧波中的電流構(gòu)成，防止在電網(wǎng)中形成電磁干擾，影響了電力的傳
送。但是，如果只是對(duì)濾波器進(jìn)行分析，電感值的測(cè)量會(huì)產(chǎn)生一定的
誤差，而且，濾波器的占地面積比較大，而且造價(jià)也比較高，而且，濾波器分為不同的型號(hào)，不 同型號(hào)的濾波器在使用的過程采用不同的標(biāo)準(zhǔn)，這就導(dǎo)致了不同濾波器造成有功或者無功的諧振問題。
在使用濾波器的時(shí)候，就需要對(duì)濾波器進(jìn) 行仿真的測(cè)試，對(duì)公共結(jié)點(diǎn)的并網(wǎng)電流進(jìn)行分析，從而能偶分析THD值是否可以符合設(shè)計(jì)的原則，然后對(duì)THD值進(jìn)行調(diào)整。運(yùn)用濾波器進(jìn)行調(diào)整可以提高整個(gè)并 網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)作效率，但是，濾波器在使用的過程中會(huì)增加系統(tǒng)的零點(diǎn)，這些零點(diǎn)如果沒有與之匹配的阻尼，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題。所以，對(duì)光伏并網(wǎng)運(yùn)行 的穩(wěn)定性進(jìn)行研究是十分必要的。如果三相電網(wǎng)的電壓是相對(duì)穩(wěn)定的，在逆變器中的頻率就會(huì)比電網(wǎng)電壓中的頻率高，逆變器就不能起到對(duì)電流的控制，所以，在對(duì) 光伏并網(wǎng)電流進(jìn)行控制的過程中就可以采用博的圖的方式，然后對(duì)PI控制器的參數(shù)進(jìn)行分析。 在對(duì)濾波器的穩(wěn)定性進(jìn)行分析的過程中，可以采用博德圖的方式，在阻尼為零的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，其諧振周圍的容抗的數(shù)值都非常大，這也對(duì)控制系統(tǒng)的相位產(chǎn)生一定的影響，會(huì)導(dǎo)致諧波流入到電網(wǎng)中，導(dǎo)致電網(wǎng)的穩(wěn)定性下降。
五、結(jié)語
現(xiàn)在，我國(guó)的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)還不是特別完善，還沒有借鑒一些先進(jìn)的技術(shù)，導(dǎo)致并網(wǎng)系統(tǒng)在使用過程中不能夠?qū)崿F(xiàn)能源的充分轉(zhuǎn)化，現(xiàn)在，在對(duì)光伏陣列的最大功 率進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，應(yīng)該運(yùn)用常壓法，這種方法是針對(duì)光伏陣列在工作的過程中形成的最大功率，能夠在一定程度上提高光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，析諧波中的電流構(gòu) 成，防止在電網(wǎng)中形成電磁干擾，提高電能的傳送效果，在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行分析，意義重大。
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