光伏并网发电系统的小信号建模与分析

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1、第30卷第1期上海电力学院学报Vo1．30，No．12014年2月JournalofShanghaiUniversityofElectricPowerFeb．2014DOI：10．3969／j．issn．1006—4729．2014。O1．006光伏并网发电系统的小信号建模与分析赵德建，杨秀(上海电力学院电气工程学院，上海200090)摘要：研究了两级式三相光伏并网发电系统的小干扰稳定性．建立了完整的小信号模型，包含光伏阵列出口侧稳压电容、Boost电路、L滤波器、MPPT控制器和并网逆变控制器．基于PSCAD／EMTDC的仿真模型，利用特征值分析

2、法研究了系统的小干扰稳定性，计算了控制器参数变化时的系统特征值轨迹，据此调整控制器参数．小信号分析与仿真结果表明，合理调整控制器参数，可以提高系统的小干扰稳定性．关键词：光伏并网发电；小干扰稳定性；小信号建模；特征值分析中图分类号：TM615；TM74文献标志码：A文章编号：1006—4729(2014)01—0027—05Small-signalModelingandAnalysisofGrid-connectedPVGenerationSystemZHAODejian，YANGXiu(SchoolofElectricalEngineering，

3、ShanghaiUniversityofElectricPower，Shanghai200090，China)Abstract：Thesmall—signalstabilityofatwo—stagethree—phasegrid—connectedPVsystemisanalyzedbymeansofeigenvaluesanalysis．Acompletesmall—signalmodelofthesystemincludingvoltagestabilizingcapacitor，Boostcircuit，Lfilter，MPPTcontro

4、llerandcontrollerforgrid—connectedinverterisdeveloped．Theeigenvaluestracesasthecontroller’sparametersvariationarecalculated，accordingtowhichthecontroller’sparametersareadjusted．Additionally，asimulationmodelofthesystembasedonPSCAD／EMTDCisbuilt．Thesmall—signalanalysisandthesimul

5、ationresultsshowthatreasonableadjustingofthecontroller’sparameterscanimprovethesmall-signalstabilityofthesystem．Keywords：grid—connectedphotovoltaicgeneration；small-signalstability；small—signalmodeling；eigenvalueanalysis近年来，随着能源和环境问题的日益严峻，人目前，已有许多文献对光伏并网发电系统的们更加注重清洁能源的开发和利用．由于具

6、有无小干扰稳定性做了研究．文献[3]研究了不同渗污染、取之不尽等优点，太阳能光伏发电得到了迅透率的光伏发电接人单机无穷大系统后对其小信速发展．⋯随着光伏发电并网容量的增加，有必号振荡稳定性的影响．文献[4]分析了带有本地要研究其对配电网系统稳定性的影响．负荷的光伏电站接入无穷大母线的静态及动态稳收稿日期：2013—06—03通讯作者简介：赵德建(1988一)，男，在读硕士，河南新乡人．主要研究方向为分布式电源与微网的建模与仿真．E—mail：zdjha@sina．tom．基金项目：国家863高技术基金(2011AA05A106)；上海市科学技术委员

7、会重点科技攻关计划(1ldz1210405)；曙光计划(10SG51)．上海电力学院学报定性．文献[5]研究了计及感应电动机负荷的光阵列出口侧电压U。与MPPT算法得出的最大功伏并网发电系统的小干扰稳定性．上述文献均没率点电压“二的误差信号，经过PI控制器后，与载有考虑并网逆变控制器，也没有分析控制器参数波信号比较得到PWM触发脉冲．光照强度、温度对系统小干扰稳定性的影响．文献[6]建立了包等外部环境变化时，“相应地发生变化，改变了含并网逆变控制器在内的光伏并网发电系统小信触发脉冲的占空比，从而调整了光伏阵列的出口号模型，分析了控制器参数对系统小干

8、扰稳定性电压，实现了对最大功率点的跟踪．的影响，但其针对的是单级式三相光伏并网发电并网逆变器采用双环控制，电压外环用于稳系