分布式光伏储能系统并网研究

随着化石能源日渐枯竭、环境污染的日趋严峻,传统的能源生产形式迫切需要转型升级。光伏发电具有可再生、绿色环保、节能减排等优点,大力推广可有效减轻社会发展对传统化石能源的依赖。由于光伏发电功率受到光照强度、温度等因素影响,输出功率具有随机性、波动性和间歇性等特点;而储能电池可以通过控制充、放电调节电池功率以平抑输出端节点电压、负荷功率波动,建立光伏储能发电系统并改进系统控制可提高光伏储能发电系统并网特性。光伏储能系统包括光伏阵列模块、储能电池模块、并网逆变器模块和系统控制模块。光伏阵列采用双极式接入系统,通过改进电导增量法调控DC/DC电路占空比以实现光伏阵列最大功率追踪(MPPT);储能电池采用直流侧接入的方式接入系统,提出电池控制策略并设计保护电路避免储能电池过充、过放电,实时调控系统并网功率;研究配电网节点(PCC)功率模型,提出适用于配电网节点的P-f、Q-U下垂控制模型,控制逆变器输出与配电网节点电压保持同步,提高光伏储能发电系统并网控制特性。基于配电网稳态运行潮流分析,提出一种计及无功功率损耗的分布式光伏储能发电系统并网功率损耗模型。对比传统配电网运行与光伏储能发电系统并网运行时电压偏差、功率损耗,设计有功、无功功率损耗指数并建立光伏储能发电系统并网功率损耗模型。根据配电网最优运行状态进行功率损耗功率模型寻优分析,优化光伏储能发电系统注入配电网节点的功率,改善分布式光伏储能发电系统并网性能。论文以某单电源配电网为例进行仿真分析,对比不同功率损耗常数下节点电压波动、系统功率损耗,验证了所提功率损耗模型的正确性与可行性。