数字化主动配电网中光伏逆变器并网主动支撑方案研究

刘夏宇,王振雄,易 皓,卓 放

(电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学),陕西 西安 710049)

0 引言

随着全球经济快速发展,能源紧张和环境污染问题日益突出,逐步改变能源消费结构、大力发展可再生能源已成为解决相关问题的共识。太阳能由于具有取之不尽、用之不竭、低碳环保等优点,相关的光伏发电技术成为目前国内外学者的研究重点。然而,由于光伏发电具有间歇性和波动性,光伏系统的并网会造成并网点电压、频率的波动[1- 3]。

现有的光伏逆变器主要工作在最大功率跟踪(maxi mu m power point tracking,MPPT)模式下,该方案能够增加光伏输出功率,提高光伏发电的效率[4-5]。然而,外部环境变化容易引起光伏电池输出功率波动,在功率过剩的情况下,若光伏逆变器仍以最大功率跟踪模式并网,可能会导致光伏并网点电压、频率波动,严重时引起母线电压严重偏离标准、光伏大面积脱网等问题[6]。

针对光伏并网点电压波动的问题,文献[6-9]提出基于储能的有功控制对并网点电压进行调节,文献[10-11]提出采用无功补偿装置进行电压调节,但安装储能设备和无功补偿装置会大幅提高建设成本,于是一些研究将焦点转移到了基于光伏逆变器的功率控制上。目前,基于光伏逆变器功率控制调压的方法主要分为2种,一种是通过控制光伏逆变器的无功功率来调节电压;另一种则是通过削减光伏输出的有功功率来抑制并网点过电压。

文献[22-24]提出了基于削减光伏输出有功功率的电压控制策略,若并网点电压超过允许电压上限时,通过削减部分光伏输出有功功率来防止电压越限。……