[發明專利]基于PSASP的并網光伏電源的建模方法

無效

• 申請號: 201110297116.2
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102355007A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 王曉蔚;范輝;夏天;石振剛
• 申請（專利權）人: 河北省電力建設調整試驗所
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 陳建民

技術領域

本發明涉及一種基于PSASP（Power?System?Analysis?Software?Package）的并網光伏電源的建模方法。適用于對光伏電源并網運行后的整個電網安全穩定運行情況進行詳細的分析和研究。

背景技術

目前，現有的電力系統分析程序中均沒有光伏電源的仿真系統，因此對光伏電源并網運行后的整個電網安全穩定運行情況缺乏分析手段。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于PSASP的并網光伏電源的建模方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案：

基于PSASP的并網光伏電源的建模方法的具體步驟如下：

（1）首先搭建三相光伏電源仿真系統并利用常規的仿真驗證方法進行仿真驗證：

利用Matlab?/?Simulink工具軟件搭建一個三相并網光伏電源仿真系統，所述三相并網光伏電源仿真系統包括光伏陣列、DC/DC升壓電路、逆變器、并網濾波器、最大功率跟蹤控制器和內外環控制器；所述光伏陣列的輸出端依次經DC/DC升壓電路、逆變器、并網濾波器、接入電網；所述光伏陣列的輸出端經最大功率跟蹤器接DC/DC升壓電路的控制端；所述內外環控制器的兩個輸入端分別接DC/DC升壓電路和并網濾波器的輸出端；所述內外環控制器的輸出端接逆變器的控制端；所述內外環控制器的外環為電壓控制環，內環為電流控制環，即電壓電流雙閉環控制算法；

（2）然后在PSASP中搭建光伏電源的UD模型：

a.?建立光伏電源各部分的傳遞函數，繪制各功能框圖，建立各功能框圖之間的連接關系并指定輸入輸出關系，即建立了光伏電源的UD模型；

b.?對所述UD模型進行初值平衡：

當所述UD模型的初始輸出與穩定計算的初始狀態不吻合時，找出輸出值不合理的框和所述UD模型的平衡條件，根據這一平衡條件對所述UD模型進行處理，使其初值平衡；具體處理方法如下：

①單一平衡條件、單一平衡點，全模型一次平衡：

針對一個輸出不合理的框，列出一個平衡條件，在所述UD模型的一個地方疊加一個常數，使所述UD模型的所有初值不合理的功能框的輸出合理化，即一次實現全模型的初值平衡；所述平衡點為所述UD模型的某一部分；

②多個平衡條件，多個平衡點，全模型分段平衡：

針對多個初始輸出不合理的框，列出多個平衡條件，在所述UD模型的不同位置選擇多個平衡點，對所述UD模型進行分段平衡；

c.?將所述UD模型固化到PSASP中：

根據所述各功能框圖和所述傳遞函數，在PSASP中增加所述光伏電源的UD模型。

所述最大功率跟蹤器由功率跟蹤模塊MPPT、第一比較器和脈寬調制器PWM組成；所述功率跟蹤模塊MPPT的一個輸入端接光伏陣列的輸出電流I_PV的采樣電流，其另一個輸入端接光伏陣列的輸出電壓U_PV的采樣電壓Ur_ef，其輸出端接第一加法器的一個輸入端，第一加法器的另一個輸入端接光伏陣列的輸出電壓U_PV的采樣電壓Ur_ef，第一加法器的輸出端經脈寬調制器PWM接DC/DC升壓電路的控制端。

所述內外環控制器由第二至第四加法器、第一至第三PI調節器、鎖相環PLL、空間矢量相位角計算模塊SVPC、park變換模塊、dq/abc變換模塊和空間矢量脈寬調制模塊SVPWM組成；

所述第二加法器的一個輸入端接DC/DC升壓電路的輸出端，其另一個輸入端接直流側輸出指定電壓????????????????????????????????????????????????，其輸出端經第一PI調節器接第三加法器的一個輸入端；

所述鎖相環PLL的輸入端接并網濾波器的輸出端，其輸出端經空間矢量相位角計算模塊SVPC接所述park變換模塊的一個輸入端；park變換模塊另一個輸入端接并網濾波器的輸出端，park變換模塊的一個輸出端接第三加法器的另一個輸入端，park變換器的另一個輸出端接第四加法器的一個輸入端；第四加法器的另一個輸入端接無功電流分量；第四加法器的輸出端經第三PI調節器接所述dq/abc變換模塊的一個輸入端；所述無功電流分量由無功功率或功率因數換算所得；

所述第三加法器的另一個輸入端接park變換模塊的另一個輸出端，第三加法器的輸出端經第二PI調節器接dq/abc變換模塊的另一個輸入端；