[发明专利]一种光伏电站节点谐波电压与谐波源灵敏度关系分析方法

说明书

本发明公开了一种光伏电站节点谐波电压与谐波源灵敏度关系分析方法，包括如下步骤：S1，对给定的光伏电站拓扑结构，通过等效二端口模型进行模块化化简，得到光伏电站模块化等效阻抗结构；S2，为光伏电站模块化等效阻抗结构确定谐波电流源，利用二端口传输矩阵建立含谐波源的光伏电站等效阻抗结构中任意两个节点间的电压电流关系；S3，利用叠加原理得到任意节点的谐波电压与各谐波源间的灵敏度关系。该方法可以有效地获得光伏电站拓扑结构中任意节点的谐波电压与各谐波源间的灵敏度关系，从而为分析不同工况下谐波过电压情况提供了理论依据；可以很好地实现对光伏电站不同工况下谐波过电压情况进行分析，进而减少谐波问题。

技术领域

本发明涉及一种光伏电站节点谐波电压与谐波源灵敏度关系分析方法，尤其涉及一种面向家庭光伏发电的光伏电站节点谐波电压与谐波源灵敏度关系分析方法。

背景技术

我国目前正加快资源节约型、环境友好型社会的建设，电能等绿色能源的使用比例将不断加大，家庭能源也由传统能源向绿色能源转换。现在家庭光伏发电逐渐受到广泛的使用。光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。

2015年，我国新能源发电持续快速增长，光伏装机容量首次超过德国跃居世界第一。由于我国太阳能资源主要富集于西北部地区，距离负荷中心较远，需要采用高压远距离输电，因此光伏电站的规模化和大型化已经成为光伏产业的重要发展趋势之一。

随着家庭光伏发电的不断增长，光伏电站装机容量爆发式增长，大规模光伏电站的接入及电力电子装置的广泛应用使得大量非线性负载也加入到电力系统中，对电力系统造成污染，出现电能质量问题。目前，谐波问题是制约光伏电站并网最主要的问题之一，很多大型并网光伏电站存在谐波超标问题，且在低光照运行条件下更加突出。为了有效地减少光伏电站的谐波问题，需要对光伏电站不同工况下谐波过电压情况进行分析。进行分析过程中，除了需要对大型光伏电站集电系统中谐波传递网络进行有效地建模，还需要对光伏电站节点谐波电压与谐波源灵敏度关系进行分析。

但是，现有的研究方法中很少涉及对光伏电站节点谐波电压与谐波源灵敏度关系进行分析的情况，不能很好地实现对光伏电站不同工况下谐波过电压情况进行分析，进而减少谐波问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种光伏电站节点谐波电压与谐波源灵敏度关系分析方法。

为实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种光伏电站节点谐波电压与谐波源灵敏度关系分析方法，包括如下步骤：

S1，对给定的光伏电站拓扑结构，通过等效二端口模型进行模块化化简，得到光伏电站模块化等效阻抗结构；

S2，为光伏电站模块化等效阻抗结构确定谐波电流源，利用二端口传输矩阵建立含谐波源的光伏电站等效阻抗结构中任意两个节点间的电压电流关系；

S3，利用叠加原理得到任意节点的谐波电压与各谐波源间的灵敏度关系。

其中较优地，在步骤S 1中，所述对给定的光伏电站拓扑结构，通过等效二端口模型进行模块化化简，得到光伏电站模块化等效阻抗结构；包括如下步骤：

S11，确定光伏电站阻抗网络中两个端口的并联方式，获取并联点处电压电流二端口方程；

S12，获取集电线路的等效二端口模型，根据集电线路的等效二端口模型，获取集电线路模块二端口方程及等效传输矩阵；

S13，获取发电单元的等效二端口模型，根据发电单元的等效二端口模型，获取发电单元模块二端口方程及等效传输矩阵；

S14，根据步骤S11～S13的阻抗网络简化方式得到光伏电站模块化等效阻抗结构。