[發明專利]一種基于分布式光伏多模型自適應切換的仿真方法及裝置

在審

• 申請號: 201810294739.6
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108733874A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 奚鑫澤;李勝男;徐志;邢超;張少泉;陳曉云
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請公開了一種基于分布式光伏多模型自適應切換的仿真方法及裝置，方法包括：建立具有不同復雜度的光伏電站總體仿真模型，包括詳細模型和平均出力模型，并確定第一擾動事件辨別規則和第二擾動事件辨別規則；仿真過程中，采集光伏發電系統受到擾動后的當前有功出力變化量和當前擾動持續時間，依據擾動事件辨別規則，確定當前擾動事件；依據分布式光伏多模型自適應切換策略，實現仿真時詳細模型和平均出力模型之間的自適應切換。本申請通過模型自適應切換策略，以及詳細模型和平均出力模型的協調配合，在保證規模化分布式光伏發電系統仿真精度的前提下，實現仿真速度和效率的提升，從而滿足規模化分布式光伏發電系統快速仿真的需求。

技術領域

本申請涉及分布式光伏發電系統仿真應用領域，尤其涉及一種基于分布式光伏多模型自適應切換的仿真方法及裝置。

背景技術

近年來，全國范圍內多地持續出現霧霾天氣，嚴峻的生態壓力，迫使人們重新審視能源供給結構問題，使用并發展無污染的分布式可再生綠色能源的意愿空前強烈。目前，發展和利用分布式光伏等可再生能源作為解決能源和環境問題的有效舉措之一，使得小容量、分散化的分布式光伏發電及相關產業迅速發展并獲得規模化應用。分布式光伏發電系統是典型的間歇性分布式電源系統，具有較強的隨機性和波動性，其受外界環境因素影響較大，影響的主要因素是溫度和光照強度。

為了使光伏發電系統能夠穩定運行，需準確地了解分布式光伏發電系統的特性。由于分布式光伏發電系統是結構復雜、工況易變、波動性較強的發電系統，本領域人員通常建立典型的光伏電源系統模型來模擬分布式光伏發電系統的動態特性。按照模型的復雜度來分類，可以將光伏電源系統模型劃分為詳細模型和平均出力模型兩種。其中，詳細模型是詳細擬合分布式光伏電源直流側電池、斬波器、并網逆變器及其控制環節的詳細數學模型；平均出力模型是忽略直流側動態響應特性，采用平均出力做出直流輸入的平均模型。

在現有技術中，在進行分布式光伏發電系統仿真時，通常全過程中僅使用一個仿真模型，即僅使用詳細模型進行仿真，或僅使用平均出力模型進行仿真。但是，詳細模型結構復雜，仿真分析計算耗時長，僅適用于單個分布式電伏發電系統并網仿真或微電網等小規模系統仿真；平均出力模型適用于分布式光伏規模化并網仿真，但其仿真精度要比詳細模型低，在環境波動較大時難以詳細模擬和反映出光伏直流側出力變化對其動態響應特性的影響。可見，現有的仿真方法無法兼顧仿真精度和仿真效率。

發明內容

本申請提供了一種基于分布式光伏多模型自適應切換的仿真方法及裝置，以解決現有的仿真方法無法兼顧仿真精度和仿真效率的問題。

第一方面，本申請提供了一種基于分布式光伏多模型自適應切換的仿真方法，包括以下步驟：

建立具有多個不同復雜度的光伏電站總體仿真模型；其中，所述光伏電站總體仿真模型包括詳細模型和平均出力模型；

采集分布式光伏發電系統的出力波動特征，確定第一擾動事件辨別規則和第二擾動事件辨別規則；

仿真過程中，采集分布式光伏發電系統受到擾動后的當前有功出力變化量和當前擾動持續時間，根據所述第一擾動事件辨別規則和第二擾動事件辨別規則，確定所述分布式光伏發電系統的當前擾動事件；

根據所述分布式光伏發電系統的當前擾動事件和分布式光伏多模型自適應切換策略，實現仿真時詳細模型和平均出力模型之間的自適應切換。

可選地，所述詳細模型的仿真過程包括：

按照下式，對在光伏陣列的給定溫度為25℃和給定光照強度為1000W/m²條件下對應的光伏電池額定電流I_m，光伏電池短路電流I_sc，光伏電池額定電壓V_m和光伏電池開路電壓V_oc進行修訂；

ΔT＝T-25；