光伏系統(tǒng)中靜止無功發(fā)生器的仿真研究.pdf

1、因全球工業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，地球上的一次能源隨之減少，能源危機和環(huán)境污染問題愈加嚴峻。作為新能源之一的太陽能，因具有獨特的優(yōu)勢成為理想的替代能源，成為新能源開發(fā)中研究的熱點之一。隨著光伏系統(tǒng)的不斷發(fā)展，光伏并網(wǎng)逐漸普遍，而并網(wǎng)對電力系統(tǒng)造成的不利影響也越加明顯。無功補償作為改善光伏系統(tǒng)并網(wǎng)電能質(zhì)量，提高系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要措施，廣泛的應(yīng)用于光伏系統(tǒng)中。對光伏系統(tǒng)中無功補償裝置的要求是，當電網(wǎng)發(fā)生故障時，光伏仍保持并網(wǎng)運行，不從電網(wǎng)吸收功率而

2、是向系統(tǒng)輸入無功功率來幫助系統(tǒng)恢復。因為靜止無功發(fā)生器的優(yōu)良性能，所以已經(jīng)成為近些年來無功補償裝置的主要發(fā)展方向。
　　以三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為整體，分析了光伏電池的特性，并對最大功率跟蹤點和并網(wǎng)逆變控制技術(shù)進行了詳細介紹。在MATLAB中建立了仿真模型，搭建了系統(tǒng)的各個子模塊模型，為分析靜止無功發(fā)生器在光伏系統(tǒng)正常運行和故障時的補償效果的仿真打下基礎(chǔ)。另一方面，以靜止無功發(fā)生器(SVG)為整體。對其工作原理進行闡明分析，并詳細的

3、分析了對于無功電流檢測和控制策略的各種方法。通過比較直接電流和間接電流控制，對于控制系統(tǒng)的設(shè)計，采用了兩相旋轉(zhuǎn)dq坐標數(shù)學模型。在此基礎(chǔ)上，對電壓電流進行了前饋解耦，以便于完成有功無功的單獨控制。因此采用了基于電壓電流雙環(huán)負反饋控制的結(jié)構(gòu)形式，以達到穩(wěn)定并網(wǎng)點電壓和直流側(cè)電壓為控制目的的目標。因為發(fā)生三相短路故障時，傳統(tǒng)的PI控制其相應(yīng)參數(shù)無法自行改變，而作出相應(yīng)的有效調(diào)節(jié)。所以引入模糊控制理論對PI調(diào)節(jié)進行改進，提高三相短路時SVG無

4、功補償?shù)目刂菩Ч?。最終的控制方法兼具模糊控制和PI控制的優(yōu)點，可以根據(jù)不同狀態(tài)下負載的變化而實時發(fā)出或吸收無功功率。
　　最后在MATLAB中搭建了含有光伏發(fā)電系統(tǒng)的電網(wǎng)整體仿真模型，分別對不同性質(zhì)的負載進行無功補償前后效果的仿真對比分析。再對系統(tǒng)中突然增加負載的情況進行仿真，驗證模糊PI控制的實時性和有效性。通過對仿真結(jié)果的對比分析證明了靜止無功發(fā)生器良好的動態(tài)補償性能，可以有效提高光伏系統(tǒng)的功率因數(shù)，同時對系統(tǒng)節(jié)點電壓起到穩(wěn)定