【2017年整理】应用PSCAD进行新能源系统仿真研究.ppt

主要内容 一、光伏发电系统工作原理及仿真 二、风力发电系统工作原理及仿真 应用PSCAD进行新能源系统仿真研究 * * 应用PSCAD进行 新能源系统仿真研究 武汉大学电气工程学院 杨志淳 2012.06 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 光伏发电系统一般由光伏阵列模块、逆变器 和控制器三部分组成。逆变器将光伏电池所产 生的直流电能逆变为交流形式。控制器控制光 伏电池最大功率点追踪、逆变器并网的功率和 电流的波形，从而使向电网或负载输送的功率 与光伏阵列模块所发的最大电能功率相平衡。 一、光伏发电工作原理及仿真 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 光伏发电系统结构图 1. 最左边的方框为光伏阵列模块，输出的电压为Vpv，电流为Ipv，功率为Ppv。 2. Udcp为直流侧电容两端的电压，Ea/Eb/Ec为逆变器输出的电压。 逆变器通过变压器以及滤波电容并入电网。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 光伏发电系统输出功率与输出电压受环境温度和光照强度的影响，产生非线性变化，且在一定光照强度和环境温度下，其输出功率与电压的曲线只有一个最大功率点（如图所示）。为了提高光伏电池的运行效率，就要保证光伏电池一直以最大功率运行。 最大功率控制原理 光伏阵列电压与功率关系 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 目前最常用的最大功率追踪方法有干扰法、电导增量法、滞环比较法等，本仿真采用电导增量法，其流程如图所示。 电导增量法算法流程 最大功率控制流程 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 该算法的原理是光伏阵列P-V曲线在功率最大值Pmax处的斜率为零，即P=UI。将两端对U求导可得： 当dI/dU-I/U时增加电压U，当dI/dU-I/U时减小电压U，使得dI/dU=-I/U达到最大功率点电压Umax，即通过比较光伏阵列的电导增量dI/dU和瞬时电导-I/U来调整工作点电压，从而实现最大功率追踪. 最大功率控制方法 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 逆变器控制 1. 逆变器采用双环控制，外环为功率控制环，内环为电流控制环。 2. Pp/Qp分别为光伏发电系统输出的有功功率和无功功率。 Vd/Vq为参考电压的d/q分量，Ud为最大功率点时的电压；Id/Iq为逆变器输出的电流的d/q分量。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 电压电流关系曲线 电压电流关系曲线 图中以电压为X轴，以电流为Y轴。得到电压-电流曲线，从图中可以看出，当电压在0.6kV左右时存在最大功率。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 200