论文部分内容阅读
大型光伏电站直流升压汇集接入技术为大型可再生能源基地的汇集、接入、送出电能提供了新的技术方案。本课题在国家重点研发计划项目(2016YFB0900200)的资助下,研究点聚焦在大型光伏电站直流汇集接入系统建模技术和稳态控制策略。 光伏电站直流升压汇集接入系统主要包含光伏阵列、DC/DC变换器和MMC,在系统建模方面,对光伏阵列采用了模拟光伏U-I曲线的建模方法,对DC/DC变换器采用了器件建模方法,对MMC采用了基于节点电压分析法的电磁暂态提速建模方法。之后在模型的基础上,对每个组件的工作特性开展了仿真研究,将仿真与理论分析进行了对比验证,结果表明所提出的建模方法既提高了全系统的数字仿真效率,也能够保证仿真精度。 在DC/DC变换器稳态控制策略方面,首先建立了DC/DC变换器的状态空间平均模型,然后由该模型分离出了变换器的小信号模型,求出相应的开环传递函数,进而提出了输入电压外环,输出电流内环的双闭环控制策略,并对闭环控制系统的稳定性进行了分析。MMC的稳态控制策略采用了基于dp坐标系的直流电压外环、交流电流内环的有功、无功解耦控制策略。还提出了交流侧有源启动然后光伏电站无源并网的软启动策略,能够有效抑制启动时的冲击电流,保证启动到稳态的平稳过渡。 最后基于MATLAB/Simulink依照实际工程装备参数搭建了1MW/±30kV的光伏直流升压汇集接入系统数字仿真模型,研究了系统的启动和稳态工作特性,稳态时考虑辐照度下降和电网电压轻度跌落对系统的影响,仿真结果验证了控制策略的有效性。