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回顾谐波域建模评估电网的光伏系统集成的影响

Amandeep年代Potdar1*,Anil Tekale1,Pratik Ghutke1,Disha Potdar2

1Tulsiramji Gaikwad帕蒂尔工程与技术学院Mohgaon,印度那格浦尔

2Cusrow Wadia理工学院印度浦那

*通讯作者:
Amandeep年代Potdar
Tulsiramji Gaikwad帕蒂尔工程与技术学院Mohgaon那格浦尔,印度
电子邮件:
adroitamarpotdar@gmail.com

收到日期:07/12/2018;接受日期:20/12/2018;发表日期:26/12/2018

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文摘

在文档中,我们研究设计的基础模型光电系统评估网络集成使用谐波域的影响。模型是有用的评估谐波光伏系统和网络之间的相关性。光伏系统的几个组件,如变频器、LCL滤波器、变压器连接集成到模型中。使用这个模型,光伏系统的一致的流动与变形和破损网络测量。

关键字

PV网格集成,Grid-interactive光伏系统,共振,中压配电网谐波域

介绍

业务和技术问题,如电能质量问题,逆功率流,增加功率损耗和谐波污染是非常重要的,需要技术创新。谐波污染的操作系统由于经常挑战设备失败,设备过热、共振等。在这项研究中,公众调查相关谐波污染是最常见的调查。

准确的模型设计光伏(PV)系统时至关重要。自先验光伏模型依赖于一组非线性方程组,模型的复杂性增加。信中提出了一个简单的和简单的模型的方法模拟太阳能发电系统。这提高了准确性,利用简单的理想模型,推导的数学表示和提取准确的估计模型参数直接关系到制造商的数据表。实验测量证明了该方法的有效性。光伏系统被建模为一个电流源与阻抗。这个阻抗建模为一个电容器。

最近的趋势已经表明巨大的增长的数量可再生分布式发电机(读数)与电网相关,这一趋势将持续下去。原因是为了减少碳排放,国家能源和能源独立,尤其是来自廉价的可再生能源,如太阳能和风能。其他好处来自集成包括读数力量援助服务,如频率、电压、无功功率支持系统,营养转换和营养压力加载,和把损失减小到最低等。在不同的读数,风力和光伏读数非常频繁和快速发展1- - - - - -3]。

尽管读数的集成的好处分配系统,众所周知,技术和业务挑战,诸如能源的问题质量反向能量流,增加能源损失、污染口琴等他们非常重要,需要技术创新4- - - - - -6]。和谐污染常常挑战系统的操作通过操纵装置,变暖的设备,嗡嗡作响,等等。共振研究是最常见的一种谐波污染的研究在文献[7,8]。这一分析通常是通过使用频率或阻抗研究确定共振频率。在[8),据报道由于共振问题的集成光电系统。光伏系统设计为现有的源与阻抗。这个阻抗设计为一个电容器。作者认为,尽管一个特定的网络集成光伏安装能够满足监管要求规定的IEEE 1547和IEC 61727的集体谐波贡献许多这样的系统可能带来一些网络中的谐波污染的问题。相反,(9,10]表明,这样一个由候选人系统谐振电容器诱发二次相关光电的分销系统往往劝阻负电阻负载和缓冲过滤。本文还报道说的PV-DG-related一边低压网络对共振构成任何问题或高压MV的分销系统。然而,真正的建模与仿真的MT和在网络没有提出研究共振。此外,两个文档主要关注光伏表面表面连接到低压配电网的网络。

在[11]和[12),开发了用于光电测量系统的阻抗模型。虽然[11复制(使用拉富生方法)实现传统电路阻抗的值满足PCC的理论与数据作为主要的频率,测量(12进行适当的数据测量。事实上,迭代法可以代表数值不稳定,从而造成收敛问题。这些四个未知变量将从一个非线性的决定方程在[11)和许多测量数据(可能与一些测量噪声)已经被重复使用。此外,上述方法可以导致多个阻抗的解决方案相同的光伏逆变器。再一次,使用分离的傅里叶变换(DFT)或傅里叶变换(FFT)的结果在两个方向上的误差。

因此,文档试图实现两个目标的主要意义发展中一个改善光伏模型(一个和三个阶段),然后重复研究mvdn使用该模型的出现。建议谐波范围(HD)技术已经实现(13]和[14]。该模型可以被称为HD VSC-PV诺顿等效电路模型系统。高清的方法是有用的描述交互光伏系统和网络之间的扭曲和不失真条件下工作。此外,该模型适用于研究提出的谐波能量流(高通滤波器)使用一种技术开发的高清(考虑谐波和间谐波)。

开展MVDN共振的一项研究中,网络组件(如变压器、负载和电容器被挤压在高清。标准的IEEE 13总线分配系统修改和用于仿真。提出了技术和洞察力的结果和讨论。

光伏系统建模

光伏系统包括一系列光伏模块、功率调节装置、过滤器、控制电路、保护装置(例如,隔离键),连接变压器等。VSC是一种光伏在这个工作虽然方法也适用。电流源光伏系统的反射器。图1和图2用于制定单一电路方程和三阶段光伏系统,分别。直流电压从光伏模块/矩阵估计,使用不同的配方作为逆变器的输入。使用转换函数的逆变器设计技术。该方法将逆变器单元视为一个黑色的包,因此,取决于其操作,而不是基于电路模型。输入直流电压和输出由(1)认为。

engineering-technology-single-phase

图1:单相光伏系统的原理图。

engineering-technology-proposed-model

图2:谐波使用该模型预测算法。

事实上,表达式的转换函数并不是唯一的15,16)在多个表达式可以推导出相同的转换过程。这种建模方法是发表在16]虽然没有使用的转换函数的显式表达式。文档也认为双相替代的过程,不如这里的单极战略部署。这是因为前者产生的谐波比后者(17]。双重傅里叶级数也用于(18),但这需要许多计算机需求和难以与其他模型的光伏系统集成,例如。拼箱过滤器。因此,在本文中,采用的方法(19)被用来获得以下的高清系数转换函数光伏系统的3个阶段。

提出了模型验证

前面的一些作品取得的效果网络的谐波失真的输出性能(代)的光伏系统。在香料被用于模拟仿真和实验进行验证结果由作者(1]。理想网格和实际电压检查(变形)的影响。研究人员得出结论,相互连接的光伏系统的谐波电流的性质取决于电压的状态。同样,测量了然后发表了一些模型和模拟(使用phase-scale方法)来验证他们的结果。“相角变化”和“组合”的归因也提出评估之间的相互作用网络的兼容性和光伏系统的模型。

通过比较三个阶段的代光伏电流的仿真结果不失真和扭曲的状态中所示图1和图2最后波形分别被认为是扭曲的第一,这是光滑的。这表明我们的模拟结果之间的协议和其他研究人员。

除了我们之间的协议结果提出模型和那些已经在文献中,我们的模型在某些方面显示了一些力量。首先,模型显示在本文档中可以准确地捕获所有不寻常的和不寻常的谐波,从而消除的谐波的假设。

其次,谐波解释在光伏系统和非线性组件(如传感器在饱和状态)或负载(如异步电动机速度)可以完全在我们提出的分析模型,计算不同阶段之间交互的时间间隔的方法。从这个角度来看,光伏谐波之间的可能的取消和网络使用我们的模型也可以很容易的被捕获。因此,假设谐波分量的相位角的变化变得不必要的。

共振测试执行与该模型也证实了影响抗抑制和负电荷的抑制共振拼箱之间的交互影响逆变器过滤和网络。这也是符合(9]。

验证我们的模型之后,重要的是要澄清,本文中提出的模型是第一个VSC-PV HDRF模型系统(为了更好的了解作者)和有用的应用程序超出了谐振探针,也可以发表在HDRF高通滤波器的研究开发。

结论

在这项工作中,我们提出一个完整的HDRF PV VSC系统交互系统模型单相和三相互动系统。这些HD模型被用来评估和测量之间的交互性能的光伏系统和网络中的谐波。模拟的结果显示两厢情愿的光电系统的谐波电流之间的交互和网络的背景扭曲。此外,MVDN共振研究三相光伏系统中使用以前的模型。结果证实,共振激发(序列和并行性)的相互作用可能是由于系统性PV滤波电容器的阻抗。虽然链式的著名的缓冲溶液电阻能够抑制阶段A和C的共鸣,并联共振的B阶段不能完全避免。这不是与不同级别的负电荷与不同阶段有关。以同样的负载,所有三个阶段都是湿的,这表明上的负电荷PCC显著抑制了共振。

因此,我们建议一个详细的评价和衡量网络的谐波性能可能之前和之后的光伏安装区分真正的引起的谐波影响光伏集成。

引用