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光伏发电系统模型国内外研究现状

时间:2017-06-06 22:06来源:毕业论文
目前,光伏发电系统模型主要包括基于光伏电池阵列特性模型、基于光伏阵列跟踪方式模型和基于光伏发电整体系统模型。1.2.1 光伏发电系统模型简介a)光伏发电阵列模型1)固定式光伏

目前,光伏发电系统模型主要包括基于光伏电池阵列特性模型、基于光伏阵列跟踪方式模型和基于光伏发电整体系统模型。1.2.1  光伏发电系统模型简介a)光伏发电阵列模型1)固定式光伏阵列模型9741
    式中, 为太阳直射光与光伏阵列采光面法线方向的夹角,即太阳入射角; 为太阳高度角,指太阳到观测点的连线与地平面的夹角;A为太阳方位角,指太阳到观测点连线在地面的投影与正北方向的夹角; 为光伏阵列倾角; 为光伏阵列方位角,指倾斜面法线在地平面的投影与正北方向的夹角。固定式光伏阵列不随太阳位置的变化而移动,电池转换效率低。
2)水平单轴跟踪光伏阵列模型
    式中, 为跟踪轴方位角,指水平跟踪轴与正北方向的夹角; 为跟踪角,指跟踪轴相对于基准线转过的角度。水平单轴跟踪只有一个旋转自由度,跟踪控制策略为主动式跟踪控制策略,通过计算得出太阳在天空中的方位,并控制光伏阵列的朝向,具有较高的能量转换效率。
3)倾斜单轴跟踪光伏阵列模型
    式中, 为跟踪轴相对于地平面的倾角,当倾角为零时,倾斜单轴跟踪式模型转变为水平单轴跟踪式光伏阵列模型。倾斜单轴跟踪与水平单轴跟踪同样只有一个旋转自由度,跟踪控制策略为主动式跟踪控制策略,通过计算得出太阳在天空中的方位,并控制光伏阵列的朝向,倾斜单轴跟踪能量转化效率较水平单轴跟踪高。
b)基于光伏发电整体系统
    光伏发电系统整体模型主要包括直流电路、逆变桥和交流电路三部分,建模方案又可分为三种:受控源模型,简化等值电路模型和等效二端口网络模型。文献[9]将由光伏电池阵列、变流器、滤波装置以及逆变器组成的光伏发电系统等效为三个子系统,并采用受控电流源和受控电压源分别表征整流、逆变部分的电流和电压,按照KCL和KVL定律,分别建立状态方程,该方法对于复杂电网结构的求解难度较高。文献[10][11]按照光伏发电系统各部分通用等值模型进行综合建模,能够直接反映出光伏发电系统的组成结构。文献[12]以无损二端口特性为基础,推导出采用buck-boost电路的DC/DC变流器和推挽式逆变器等效无损二端口网络模型,能基本实现各器件效率的评估。 源自!六%维^论*文`网www.lwfree.cn
1.2.2  配电网潮流计算方法研究现状
    潮流计算是电力系统中在给定电源和负荷条件下,求解各节点稳态电压和支路流动功率的一项基本计算。传统配电网潮流计算方法多种多样,其中常用算法主要包括:前推回代法、直接法、改进牛顿法。
a)前推回代法
    前推回代法是目前配电网潮流计算中应用最为广泛的方法之一,该算法具有效率高,占用内存少等优点[13][14]。前推回代法计算包括前推、回代以及迭代过程,在推算过程中不断更新支路功率和节点电压。
    前推过程主要是更新支路功率。利用公式 ( 表示支路首端流动功率, 表示支路末端流动功率,  表示节点i与节点j之间的功率损耗)计算出支路流动功率,即从馈线末端向首端节点推算支路功率,实现支路功率更新。
    回代过程主要是更新节点电压。利用公式 (下标i、j 表示节点编号, 表示节点i与节点j之间的电压损耗)计算出节点j的电压值,即从馈线首端或者变电站母线处开始,向馈线末端推算线路上各节点电压值,实现节点电压更新。
b)直接法
    直接法是一种基于回路方程的潮流算法[15],该方法各节点负荷用恒定阻抗表示,从馈线首端节点到各负荷节点形成多组回路,以回路电流为变量,根据KVL定律,可以列出回路电流方程组 光伏发电系统模型国内外研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20170606/8552.html
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