独立运行光伏系统暂态电压稳定分析.pdfVIP

维普资讯 第34卷 第23期 继 电器 V0l_34 No．23 2006年l2月1日 RELAY Dec．1，2006 39 独立运行光伏系统暂态电压稳定分析 盛 鹏 一，孔 力 ，苗 蕾 ，裴 伟 (1．中国科学院电工研究所，北京 100080；2．中国科学院研究生院，北京 100080； 3．河南省邓州市电业局，河南 邓州474150) 摘要：独立运行光伏电力系统中存在着电压稳定问题。根据系统的特点和问题的性质，采用时域数值仿真的 方法分析，应用Matlab建立系统仿真模型，并搭建了实验系统平台，采用瞬时无功功率求解法快速检测无功 功率。仿真和实验结果证明无功功率不平衡是导致该类系统不稳定的主要原因。最后，提出了解决暂态电压 稳定的有效办法和措施，对独立光伏电站的正常运行有指导性意义。 关键词：独立光优系统； 暂态稳定； 时域数值仿真； 瞬时无功功率； 无功补偿 『J 中图分类号：TM7l 文献标识码：A 文章编号：1003-4897(2006)23-0039-05 针对以发电机为电源的系统，未对有限直流源经逆 0 引言 变供电的电力系统的情况讨论。其次，过去的独立 独立的太阳能光伏发电系统，作为解决边远无 系统中一般不包括输配电系统，对变压器的讨论也 电地区供电的有效手段，在我国西藏等地区，得以大 较少。而这些是影响独立系统暂态稳定性的重要因 量实际的应用 ¨。在这些独立运行系统的设计过 素。最后，因为该类系统主要的发展趋势是并网运 程中，因为结构相对比较简单，因此只对系统容量与 行，很少针对独立运行的系统进行稳定性分析 曲J。 负荷估计等因素作了相关的讨论，而没有对该类系 本文对位于西藏安多的独立光伏供电系统进行 统的稳定性问题，尤其是暂态稳定问题考虑进行深 仿真建模，并搭建了简单的以逆变器为核心的实验 入的分析和研究。随着系统容量扩大，变压器和输 系统。由于在实际运行系统中，暂态过程中的电气 配电系统的加入(如图1所示)，系统的暂态稳定性 量非正弦。因此，需要利用瞬时无功功率快速求解 的问题就会表现出来。如在系统带载投入时，会造 无功功率。因此，本文在仿真模型和实验平台中，采 成操作失败 J。这些现象的出现，影响了系统的正 用了瞬时无功功率求解法来分析系统无功功率对暂 常运行，制约了独立运行光伏发电系统的进一步普 态电压稳定的影响。 及应用。 l 独立光伏发电系统的暂态电压稳定问题 无功功率除了消耗设备容量，增加设备和线路 损耗外，还会加大线路和变压器的电压降，降低系统 远鱼煎 I l交流负荷0 的电压稳定性。而当系统中存在冲击性无功功率负 ● ● 园变。囟 载时，还会使电压产生剧烈波动，使电能质量严重下