光伏发电PQ控制策略探究范文

0引言

随着全球工业化的迅速发展，对传统的不可再生能源的需求量急剧加大，人们迫切的寻找清洁的、可再生的新能源来代替传统能源，使得以可再生能源为主的分布式发电技术发展较为迅速（陈炜,艾欣,吴涛,刘辉.光伏并网发电系统对电网的影响研究综述[J].电力自动化设备,2013,33(02):26-32+39;曹龙汉,余佳玲,李景南,陈福光.基于MATLAB/Simulink的光伏电池仿真建模研究[J].半导体光电,2015,36(05):718-721;蔡国伟,陈冲,孔令国,彭龙,章昊.风电/光伏/制氢/超级电容器并网系统建模与控制[J].电网技术,2016,40(10):2982-2990）。近年来，光伏发电发展迅速。然而光伏发电系统的输出功率会产生波动，对传统的大电网造成电网运行的不稳定，难以满足多样化的供电需求。为了协调光伏发电与大电网之间的矛盾，利用MATLAB建立光伏发电模型、对光伏发电控制策略PQ进行了分析。

1恒功率（PQ）控制

一般而言，PQ控制主要用在并网运行上，为维持光伏发电系统输出有功和无功的恒定，可通过控制逆变器的输出来完成这一目标。因其控制方法简单，采用较为广泛。

2PQ控制模型

PQ控制采用SPWM调制方式，主要包括三个环节：软件锁相（SPLL）与dq变换、功率和功率因素控制、电流控制。（1）功率和功率因素控制模型光伏电池MPPT控制为PQ控制提供参考有功Pref，由式可得到参考无功功率，用Switch模块进行两种方式的切换。根据式（4）得到idref和iqref。（2）电流控制模型将参考电流与实际电感电流id、iq比较，通过PI调节其差值、dq解耦和电网电压前馈补偿得到调制信号uref。（3）SPLL与dq变换模型PQ控制模型输入为逆变输出电压u和电感电流，其中，dq变换的参考角频率，主要是通过SPLL（锁相环）跟踪电网电压得到的，同时SPLL实现这两者之间的同频同相。使用abc_to_dq0Trans-formation模块实现dq变换。

3仿真结果与分析

对并网电流进行谐波分析，得到THD=4.76%，满足满足光伏并网标准中的控制精度要求。

4结论

本文从PQ控制原理入手，并搭建仿真模型，仿真结果表明PQ控制模型能够对有功功率和无功功率进行解耦控制，证明了该模型的可行性。

作者：潘惠琴 单位：安徽理工大学电气与信息工程学院