[發明專利]一種適用于電力系統全過程動態仿真的光伏模型建模方法

有效

• 申請號: 201410025842.2
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103715719A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 蘇志達;葉小暉;宋新立;仲悟之;劉濤;吳國旸;秦召磊
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;國網上海市電力公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G06F17/50
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種適用于電力系統全過程動態仿真的光伏模型建模方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：

（1）構建中長期環境溫度持續波動模型，通過填卡片方式形成溫度隨時間的變化曲線；

（2）構建中長期光照強度持續波動模型，通過填卡片方式形成光照強度隨時間的變化曲線；

（3）構建中長期非均勻光照分布模型，通過卡片方式形成光伏電站的陣列結構以及非均勻光照隨時間的變化曲線；

（4）將步驟（1）、（2）和（3）得到的變化曲線輸入到光伏電池陣列模型中，得到每一個仿真周期的光照強度、環境溫度以及光伏電站陣列各電池板的非均勻光照參數，得到光伏電站陣列的等效UI曲線；

（5）將光伏電池陣列模型輸出的電流I和電壓U輸入MPPT最大功率跟蹤模型，通過計算得到變比N輸出到DC/DC直流斬波器模型，并把直流側參考電壓輸入到VSC電壓源換流器模型；

（6）將步驟（4）和步驟（5）的電壓U、電流I以及DC/DC變比N輸入DC/DC直流斬波器模型，得到二次側的直流電壓U和直流電流I；

（7）將步驟（6）得到的直流電壓U和直流電流I輸入到VSC電壓源換流器模型中，輸出換流后的有功電流Id和無功電流Iq；

（8）將步驟（6）得到的直流電壓U和步驟（7）得到的有功電流Id和無功電流Iq輸入到VSC換流器控制模型，通過控制器得到VSC換流器的控制信號；

（9）將步驟（8）獲得的控制信號輸入到VSC電壓源換流器模型中以實現內外環的電壓電流控制。

2.如權利要求1所述的光伏模型建模方法，其特征在于，所述步驟（4）中，光伏電池陣列模型的數學模型解析表達式如下：

IL=ISC[1-C1(expUC2Uoc-1)]---<1>;]]>

<1>式中的參數C₁、C₂可以用一下公式表示：

C1=(1-Im/Isc)exp(-UC2Uoc)---<2>;]]>

C₂=（U_m/U_oc）/[ln（1-I_m/I_sc）]???<3>；

其中：I_sc、U_oc、I_m、U_m分別表示短路電流、開路電壓、最大功率點電流、最大功率點電壓。

光伏電池板板體溫度由環境溫度和光照強度經過處理后得到，結合光照強度對光伏電池板溫度的影響，采用溫度補償方式確定光伏電池板板體溫度，表達式如下：

T_{光伏電池板}＝T_環境+K×S???<4>；

其中：T_{光伏電池板}為光伏電池板溫度，T_環境為環境溫度，S為光照強度，K為系數。