风光互补发电系统的动态分析

太阳能和风能是自然界最普遍的资源,是取之不尽、用之不竭的可再生能源,具有就地取用；不污染环境,不破坏生态等优点。这两种能源在时间上、地域上具有很强的互补性,因此采用风光互补发电技术在资源上具有最佳的匹配性,是一种较经济的发电系统。 本文结合太阳能、风能特点,阐述了太阳能光伏发电和风力发电系统在运行过程中能量的产生、转换和控制等各个环节的工作原理。研究了太阳能光伏发电和风力发电系统输出功率控制,采取独立的最大功率跟踪的控制策略。对系统光伏阵列、风力发电机组等部分建立了电路模型和数学模型。对光伏发电系统和风力发电系统的数学模型和MPPT进行了仿真分析。 在风光互补发电系统正常运行的情况下,可以认为是独立电网为负荷供电的小型电力系统。在文中认为太阳能发电系统为一个独立电源,并且作为PV节点；认为风力发电系统也为一个独立电源,并且作为PQ节点,因此该发电系统为两电源供电的小型电力系统,采用牛顿-拉夫逊法对系统输出功率及各节点电压进行了稳态潮流计算。结合传统电力系统的动态分析(即暂态稳定性分析),研究系统在负荷切入/切出时,输电线路上的电压电流的动态变化；分析了系统中不同节点处负荷切出/切入时,对其它负荷有功和无功的影响；分析了由负荷扰动引起系统产生的动态过渡过程,得出发生扰动的负荷位置是影响系统稳定性的重要因素之一。在研究短路故障时,分析得出了距离系统电源较远的负荷发生短路故障会引起系统不稳定,甚至使独立电网崩溃。