光伏大全：含蓄电池储能的光伏并网发电系统的建模与仿真--技能篇.pdf

含蓄电池储能的光伏并网发电系统的建模与仿真 摘要：光伏发电是指利用光伏电池板将太阳光能转化为电能的直接发电方式。近年来，太阳能光伏发电已成为 一种重要的分布式发电形式。与此同时，光伏发电受光照和温度等外界条件的影响较大，其功率输出具有较强 的间 歇性和随机性，因此实际中通常需要配置一定的储能装置以改善整个系统的动态和静态特性。通过对光伏-蓄电池 混合发电系统进行暂态建模与仿真研究，分析了储能在光伏发电中的作用。 关键词：光伏发电；储能技术；混合仿真系统；最大功率点追踪；建模 Modeling and Simulation of Grid-connected Hybrid Photovoltaic/Battery Distributed Generation System Abstract: Photovoltaic (PV) generation is the technique which uses photovoltaic cell to convert solar energy to electric energy. Nowadays, PV generation is developing increasingly fast as a renewable energy source. However, the disadvantage of PV generation is intermittent for depending on weather conditions. Thus, the battery energy storage is necessary to help to get a stable and reliable output from PV generation system for loads and to improve both steady and dynamic behaviors of the whole generation system. The paper analyses the role of energy storage in photovoltaic generation system based on the modeling and simulation of grid-connected hybrid photovoltaic/battery distributed generation. Keywords: photovoltaic generation, energy storage technology, hybrid simulation, maximum power point tracking, modeling 1 1 引言 寻求新型能源、实现洁净无污染且可再生发电，是人类社会持续健康发展的迫切需求。作为可再生能 源的一种，太阳能具有资源丰富、开发方便、清洁无污染等优点，光伏发电作为太阳能发电的主要应用形 式，已成为一种重要的分布式发电技术[1] 。光伏发电受光照和温度等外界条件的影响较大，其功率输出具 有较强的波动性与间歇性，给电能质量和电网调度带来了很大的挑战，因此实际中通常配备一定的储能装 置组成光伏-蓄电池混合发电系统，改善系统动态和静态特性特性。 对电力用户而言，光伏-蓄电池混合发电系统保证光伏电池在负荷波动较快和较大的情况下运行在稳定 的输出水平，改善输出电压和系统频率，提高用户电能质量；对电网企业而言，原先不可调度的分布式发 电作为可调度机组单元运行，有利于电网调度管理；对可再生能源发电企业而言，其自身有义务对自身输 出功率作出预测，并提前通知电网公司。如果预测误差较大，将会受到处罚，所以发电企业可以通过配置 一定形式和容量的储能，保证实际输出功率值与上报的功率预测值吻合，提高发电企业经济效益。 本文首先介绍了含蓄电池储能的光伏并网发电系统的详细暂态模型，光伏电池通过电力电子变流器接 入电网，蓄电池储能经由一个双向DC/DC 换流器接入光伏系统的直流侧。利用PSCAD/EMTDC 对光伏系 统、蓄电池储能系统和控制系统详细建模，并对该混合发电系统进行了动态仿真，最后对仿真结果进行了 分