综合大厦风、光、储联合电及并网的仿真分析

• 作 者: 李雪梅
• 机 构: 西安理工大学
• 出 处: 西安理工大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 电力规划 分布式电源 电力负荷 仿真分析

在社会的快速发展中人类对自然环境及资源能源进行了过度的开发利用,致使如今世界范围内的能源紧缺,环境恶化,为了改善这一现状,建筑节能已成为全球的共识。充分利用阳光和风等可再生能源,成为建筑节能设计新的研究内容和发展方向。新能源在建筑节能中的应用,较早表现在光伏建筑一体化设计方面。但单一的光伏发电与建筑的结合,使供电系统的电能质量与运行的可靠性差。风力、太阳能是自然界的可再生能源,季节的变化、地理的不同都会对两者的转化过程产生影响。但是,两者变化的趋势相反,如果能扬长避短、相互结合,则能使二者的优势得到充分发挥。特别在偏远的地方,单独的供电系统显得十分必要。若能在供电系统中配置一定的储能设施,与风能、太阳能相结合,构成单独的风光储供电,系统所输出的电能质量与供电的可靠性会得到改善。　　本文阐述了光伏电池、风力发电装置、以及换流器的基本原理和数学模型,从各微源的模型结构入手,对各个模型的数学原理进行详细的推导和分析,并建立了其仿真模型,对各个微源的运行特性进行分析;从高层建筑中各种用电设备的运行特点出发提出一种负荷分类方法并对计算进行分析。分布式电源供电系统能够可靠稳定运行的关键问题与难点之一是其控制问题。本课题对风光蓄联合供电系统逆变器的控制策略进行了深入研究,并通过PSCAD/EMTDC搭建了风、光、蓄交流供电系统的仿真模型。其中并网运行时,风机和光伏电池采用P/Q控制模式,以获取可再生能源的最大利用率,此时为延长蓄电池的工作寿命,蓄电池不投入运行;孤网运行时,蓄电池采用V/F控制方式,以维持供电系统在孤岛运行时的电压和频率的稳定,风电、光伏仍采用P/Q控制。对该供电系统在并网和孤岛两种模式下的运行状况以及切换过程进行了仿真分析,验证了控制策略的可行性,并研究了负荷或微电源功率变化时,蓄电池储能装置在两种模式下所起的作用。