[发明专利]一种电力系统中使分布式电源接入主动配电网的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统中使分布式电源接入主动配电网的方法，属于电力系统动态性能分析技术领域。

背景技术

目前分布式电源主要包括光伏并网发电系统、燃料电池并网发电系统、微型燃气轮机并网发电系统、蓄电池储能系统以及风力并网发电系统等。研究分布式电源并网对主动配电网的影响至少需要考虑两个方面的内容：分布式电源建模和主动配电网控制策略。现有的分析方法以建立较为精确的分布式电源模型为主，系统级的控制和协调出力并没有深入研究。而实际运行过程中不同时刻下对应的外界环境情况不同，分布式电源最佳出力和出力状况不同，分布式电源之间出力的协调情况也不相同。为了保证配电网络运行情况符合实际，研究分布式电源与主动配电网之间的相互作用需要考虑系统的控制协调策略，在建立精确分布式电源模型的基础上，结合外界环境变化，研究分布式电源并网的影响。

针对不同的分布式电源，研究其对配电网短路电流、继电保护和电压分布等的影响，需要根据分布式电源类型设置外界环境变化参数，考虑光照强度、风速、压力机特性、分布式电源类型、储能类型及方式等因素。分布式电源随外界环境参数变化其出力结果不同，需要在模型中较为精确地体现出来。

常见的光伏电池数学模型主要包括理想模型、单二极管模型和双二极管模型。光伏电池等效电路如图1所示，忽略电池内部所有损耗，光伏电池由一个光生电流源I_ph和一个二极管D并联组成。其中二极管不是一个在导通和关断两种模式间切换的理想型开关元件，其电压和电流之间存在连续性非线性关系。同时还考虑内部损耗，通过增加串联电阻R_s和并联电阻R_sh来模拟。其输出伏安特性为：

I=Iph-Is(eq(V+IRs)AkT-1)-V+IRsRsh]]>

式中，V为光伏电池输出电压；I为光伏电池输出电流；I_ph为光生电流源电流；I_s为二极管饱和电流；q为电子电量常量，为1.602e^-19C；k为玻尔兹曼常数，为1.831e^-31J/K；T为光伏电池工作绝对温度值；A为二极管特性拟合系数，在单二极管模型中是一个变量；R_s为光伏电池串联电阻；R_sh为光伏电池并联电阻。

另外光伏并网的控制部分由MPPT控制器、电压调节器、电流调节器三部分组成，其结构如图2所示。MPPT控制器通过测量光伏电池电压V_PV、电流I_PV给出目标电压值V^*_PV；电压调节器通过测量光伏电池电压V_PV，经PI调节给出电感电流目标值I^*_L；电流调节器通过测量光伏电池电流I_PV，经PI调节给出boost斩波器的PWM占空比D。