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