微电网光伏发电系统控制与稳定性研究.pdf

第 卷 第 期 27 1 电 力 学 报 Vol. 27 No. 1 年 月 JOURNAL OF ELECTRIC POWER 2012 2 Feb. 2012 文章编号： （ ） 1005- 6548 2012 01- 0010- 05 微电网光伏发电系统控制与稳定性研究 刘杏林， 韩肖清， 曹增杰， 杨俊虎 （ 太原理工大学 电气与动力工程学院， 太原 030024） 摘 要： 在分析光伏电池原理及最大功率跟踪基础上， 分析了含光伏发电系统的微电网模型。 对光伏系统控 制采用的是两级式控制， 前级 Boost DC/ DC 实现光伏阵列最大功率跟踪控制以稳定直流母线电压， 并可升高电 压以满足后级逆变器需要。 后级为 逆变器， 对逆变器采用 控制策略， 此控制策略用以保证微电网的 DC/ AC V/f 频率电压的稳定性。 在 Matlab/ Simulink 平台搭建含光伏发电系统的微电网仿真模型， 分别对在并网运行时改变光 照和在孤岛运行时改变负荷进行仿真， 验证控制策略能够保证光伏发电系统的稳定运行。 关键词： 微电网； 光伏发电； 控制策略； 稳定性 中图分类号： TM615 文献标识码： B 随着当前社会的不断进步， 能源问题显得越 可以维持电压和频率在允许范围内， 从而满足负荷 来越重要， 为了解决能量短缺， 环境污染等问题， 对电能质量的需要。 通过改变光照和负荷变化对系 [1] 新能源的开发显得尤为重要 。 分布式发电能够很 统稳定的影响， 证明控制策略的可行性。 [2] 好的应用新能源 ， 但是大量分布式电源接入电力 系统将会对大电网的运行产生很大的影响。 以微 1 光伏阵列模型 电网结构形式接入电力系统， 不仅可以解决分布 1.1 光伏电池数学模型 式发电的大规模接入问题， 而且可以充分发挥分 光伏电池 特性与太阳辐射强度 和光伏电 I-V S 布式发电的各项优势。 光伏发电被公认为是众多 池温度 有极大关系 即 （ ， ， ） 。 图 所示采 T , I=f U S T 1 分布式电源中最理想的发电形式， 因此研究光伏 用单结晶硅为材料的光伏电池电路原理