BESS提升大规模光伏并网暂态稳定性能的仿真研究

摘要

光伏发电技术因其可再生、无污染、储量丰富等特征，被视为取代传统化石能源发电的主要发电技术之一。由于光伏发电易受环境变化影响，因此其输出功率具有随机波动的特点。伴随着并网光伏电站装机容量的不断增大，功率快速波动将会对电网造成不同程度的冲击，影响电网的安全稳定运行。大规模储能技术是解决光伏电站并网瓶颈的关键技术，其中电池储能技术因其响应速度快、能量密度比高等优点，被广泛应用于平抑新能源出力及电网调峰/调频场景之中。因此研究光储联合并网运行相关暂态特性受到国内外广泛关注，建立完备准确的光伏电站及电池储能系统机电暂态模型是研究进展的基础。
　　在我国传统仿真软件PSASP中，大型并网光伏电站仿真模型尚不完备，不能够准确反映光伏电站并网动态特性，该软件更是缺乏对储能系统模型的建立，因此限制了该仿真软件在新能源并网仿真分析中的应用。本文针对上述情况，在详细分析并网光伏电站及电池储能系统拓扑结构的基础上，利用PSASP UD建立大规模光伏电站并网及电池储能系统机电暂态模型，通过有关算例及对应工况的设置对所建模型进行仿真验证，并结合青海电网实际工程案例，分析在光照波动及并网点故障下并网光伏电站的动态特性及储能系统的调节效果，同时简单探讨光储接入位置以及接入容量的相关配置。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 光伏发电发展及研究现状

1．2．2 储能技术发展及研究现状

1．3 论文主要工作内容

第2章 BESS机电暂态仿真模型研究

2．1 储能电池机电暂态模型

2．2 PCS机电暂态模型

2．2．1 外环控器设计

2．2．2 内环控制器设计

2．2．3 限制环节设计

2．3 模型接口设计

2．4 仿真验证

2．5 本章小节

第3章 并网光伏电站机电暂态模型

3．1 光伏阵列模型

3．2 直流电容及MPPT控制器模型

3．3 逆变器控制系统模型

3．4 电流注入模块模型

3．5 仿真验证

3．5．1 复合控制策略验证

3．5．2 PPS并网点扰动输出特性验证

3．6 本章小结

第4章 光储联合并网暂态特性分析

4．1 仿真分析

4．1．1 网架结构介绍

4．1．2 储能配置方式介绍

4．1．3 储能平抑光伏出力波动

4．1．4 光伏集群出口故障

4．1．5 储能辅助光伏电站低电压穿越

4．2 本章小结

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参与的科研工作

致谢