局部陰影條件下光伏微網(wǎng)系統(tǒng)控制仿真研究.pdf

1、規(guī)模不斷擴(kuò)大的傳統(tǒng)大電網(wǎng)，表現(xiàn)出越來越多的局限性，特別是集中式發(fā)電和遠(yuǎn)距離輸電的電網(wǎng)建設(shè)模式。作為大電網(wǎng)的補(bǔ)充，微網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，微網(wǎng)能夠整合大量分布式新能源發(fā)電，有助于解決大電網(wǎng)遇到的各種問題。太陽能作為一種新的清潔能源，光伏微源作為微網(wǎng)的重要組成部分得到了快速發(fā)展。但是隨著光伏發(fā)電技術(shù)和微網(wǎng)的快速發(fā)展，新的問題又出現(xiàn)了：一是局部陰影條件下光伏陣列的最大功率點(diǎn)追蹤（Maximum Power Point Tracking，MPPT），二是

2、如何保證微網(wǎng)可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。就上述兩個(gè)問題，本文提出了優(yōu)化方案。
　　首先是局部陰影條件下光伏陣列 MPPT問題。局部陰影條件下，光伏陣列的P-U特性曲線呈現(xiàn)多峰值現(xiàn)象，使用傳統(tǒng)的 MPPT方法進(jìn)行尋優(yōu)可能會(huì)陷入到局部最大功率點(diǎn)處。針對(duì)這一問題，本文在對(duì)局部陰影條件下光伏陣列 MPPT上采用兩步法：光伏預(yù)測(cè)+實(shí)際最大功率追蹤。預(yù)測(cè)環(huán)節(jié)：光伏陣列建模使用運(yùn)動(dòng)學(xué)平拋建模方法（計(jì)算量小，誤差滿足工程需求），最大功率點(diǎn)追蹤采用帶篩選域環(huán)節(jié)

3、的粒子群算法（Particle Swarm Optimization，PSO），預(yù)測(cè)環(huán)節(jié)可以得到實(shí)際光伏陣列最大功率點(diǎn)的大概位置。實(shí)際最大功率追蹤環(huán)節(jié)：光伏陣列建模采用工程用數(shù)學(xué)建模方法（計(jì)算量較大、精度高、誤差很小，工程上常用），最大功率點(diǎn)追蹤采用擾動(dòng)觀察法（Perturbation and Observation Method，P&O），由于在預(yù)測(cè)環(huán)節(jié)知道實(shí)際最大功率點(diǎn)的大概位置，經(jīng)過擾動(dòng)就能快速得到實(shí)際最大功率點(diǎn)位置。使用這種混合

4、的 MPPT方法，可以有效地解決局部陰影條件下光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)追蹤的難題。
　　其次是如何保證微網(wǎng)可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。當(dāng)微網(wǎng)中微源采用下垂控制（Droop控制）策略時(shí)，微網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)與孤島兩種工作模式的平滑切換，因此下垂控制策略在微網(wǎng)控制中得到廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)下垂控制中，下垂系數(shù)過小，微網(wǎng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度變慢；增大下垂系數(shù)可以改善微網(wǎng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，但系統(tǒng)的頻率和電壓幅值會(huì)大幅度偏離設(shè)定值，從而造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。針對(duì)這種矛盾本文提出了分段滯