并网光伏发电系统数学模型研究与分析

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1、并网光伏发电系统数学模型研究与分析本文由lwang_hf贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。第38卷第10期垫!Q生!旦!垒旦电力系统保护与控制£2111墅!堕翌!!竺!!!!!竺里垒型曼竺坐121v01.38No.10坚型!鱼:!!!Q并网光伏发电系统数学模型研究与分析徐维(常州工学院电子信息与电气工程学院,江苏常州213002)摘要:提出了考虑跟踪闭锁角与步进跟踪方式的自动跟踪式光伏阵列模型,并验证该模型是准确的。运用仿真软件分析了跟踪式光伏阵列运行特性、跟踪闭锁现象及步进跟踪控制方式对光伏

2、阵列工作特性的影响。给出了并网光伏发电系统整体模型,验证了该模型是准确的.关键词:并网光伏发电系统;数学模型;太阳辐射ResearchandanalysisonthemathematicmodelofGCPVgenerationsystemXUWbi(challgzhouInstituteofTecllIlolo影,ch锄g吐ouAbstract:ThispapcrpIns213002,China)c0璐ide心tllet糟ckerlockingarI出e觚dste眦kKeyfbr啪柑卸auto舶ckingphotovoltaic锄可蛐Ⅺel,w

3、llicht11esinlulationappro龇h,锄dthmV耐fiesits孔cuacy.n鹏essoft、va他to锄aly残也ephotovoltaic(PV)an叫锄dtlle砌uenceto廿lePV拼aybytlletllenlackerlockillgandt}lesystemmodelofstemk印proach.IIlthechmcteristicoftllen秕kingend,itgivesgrid—comectedphotovol诅icsystem龃dvalidatesitsaccuracy.solarirradian

4、cewords:photovoltaicgenemtionsystem;mathematicmodel;中图分类号:.TM74文献标识码:A文章编号:1674-3415(20lO)10—0017—050引言并网光伏发电系统的核心元件主要有光伏阵列和并网逆变器。光伏阵列按是否跟踪太阳运动,可分为固定式和跟踪式两种类型。依据跟踪形式的不同,跟踪式光伏阵列主要有水平单轴跟踪、倾斜单轴跟踪和双轴跟踪等形式。光伏并网逆变器实现光伏阵列直流电向交流电的转换,它是保证光伏发电系统输出电能质量和发电效率的核心设备之一。1式中:p为太阳直射光与光伏阵列采光面法线方

5、向的夹角,即太阳入射角;口为太阳高度角,指太阳到观测点的连线与地平面的夹角;彳为太阳方位角,指太阳到观测点连线在地面的投影与正北方向的夹角;卢为光伏阵列倾角;),为光伏阵列方位角,指倾斜面法线在地平面的投影与正北方向的夹角。水平单轴跟踪光伏阵列模型:跟踪式光伏阵列模型光伏阵列采光面的朝向是影响光伏阵列吸收太霉过的角度。倾斜单轴跟踪光伏阵列模型:丽式中:n为跟踪轴方位角,指水平跟踪轴与正北方阳辐射量的主要因素。固定式光伏阵列的倾角和方位角固定,难以最大效率地吸收太阳辐射。跟踪式光伏阵列通过实时跟踪太阳运动,使太阳直射光线到光伏阵列采光面的入射角达到

6、最小,从而增加光向的夹角;p为跟踪角,指跟踪轴相对于基准线转伏阵列吸收的有效太阳辐射,提高光伏发电系统发电量。1.1传统光伏阵列模型仁二正面石丽=百磊F忑丽固定式光伏阵列模型:cos口=s迹口cos∥+cos∥siIl∥cos(y~彳)(1)式中:届为跟踪轴相对于地平面的倾角,当屏=o时,万方数据.18.电力系统保护与控制倾斜单轴跟踪式阵列模型就退化为水平单轴跟踪式光伏阵列模型。双轴跟踪光伏阵列模型:秒=0(4)2光伏阵列改进模型2.1跟踪式光伏阵列改进模型水平单轴跟踪光伏阵列的太阳入射角p、跟踪角小光伏阵列倾角∥和方位角),可按下式计算:cos

7、秒=√1一cos2口cos2(舴一4)t狮p:!!呈(兰二盟tall口∥=例y=舴+90。,p>0y=舴一90。,p<O(5)图1跟踪式光伏阵列控制流程图Fig.1Controlnowgraphofauto-trackingphotovoltaic倾斜单轴跟踪光伏阵列的太阳入射角p、跟踪角m光伏阵列倾角夕和方位角),可按下式计算:a锄yJ伽胪面瓦而面两两盖砑1.….cos口sin(彳一舴)f目=00lcos目=√1一{cos(口一屈)一cos屏cos口[1一c。s(彳一舴)])23跟踪式光伏阵列模型验证与仿真研究3.1跟踪式光伏阵列模型验证与分析

8、我国首座高压并网光伏电站一100kWp高压并网光伏电站位于东经90030,,北纬3005,,海拔4350对跟踪式光伏阵列模型的模拟值进行

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