研究与评论:工程与技术雷竞技苹果下载杂志
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ISSN: 2319 - 9873
+44 7456 035580Amandeep S Potdar1＊，阿尼尔·A·特卡莱1，普拉提克·古特克1和Disha A Potdar2
1Tulsiramji Gaikwad Patil工程技术学院，Mohgaon, Nagpur，印度
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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在本文中，我们研究了光电系统建模的基本原理，利用谐波域来评估网络集成的影响。该模型可用于评价光伏系统与电网之间的谐波相关性。光伏系统的几个组件，如逆变器、LCL滤波器和连接的变压器集成到模型中。使用该模型，测量了连接到变形和未损坏网络的光伏系统的一致流量。
光伏电网集成，并网光伏系统，谐振，谐波域，中压配电网
操作和技术问题，如电能质量问题、反向潮流、功率损耗增加和谐波污染非常重要，需要技术创新。谐波污染经常给系统的运行带来挑战设备故障、设备过热、共振等等。在本研究中，与谐波污染相关的公众调查是最常见的调查。
在设计光伏系统时，精确的模型是必不可少的。由于PV模型依赖于一组先验非线性方程，模型的复杂性增加。本文提出了一种简单易行的太阳能发电系统仿真模型方法。这通过利用理想模型的简单性来提高精度，推导数学表示并提取与制造商数据表直接相关的模型参数的准确估计值。实验验证了该方法的有效性。PV系统被建模为与阻抗平行的电流源。该阻抗被建模为单个电容。
最近的趋势表明，与电网相关的可再生分布式发电机(RDG)的数量大幅增长，而且这一趋势将继续下去。原因是它试图减少碳排放，国家对能源和能源来源的独立，特别是从更便宜的可再生能源，如太阳能和风能。整合带来的其他好处包括RDG电力辅助服务，如频率、电压和无功功率支持系统、营养物质转换和营养物质压力加载，并将损失降至最低等。在各类RDG中，风能和光伏RDG发展极为频繁和迅速[1-3.］．
尽管将RDG集成到分配系统中有好处，但众所周知，技术和操作上的挑战，如能源问题质量，反向能量流，增加能源损失、污染口琴等非常重要，需要技术创新[4-6］．和谐污染经常通过操纵装置、加热设备、嗡嗡声等方式挑战系统的运行。共振研究是文献中最常见的谐波污染研究之一[7，8］．这种分析通常使用频率或阻抗研究来确定共振频率。在[8]，报告了光电系统集成导致的谐振问题。光伏系统被设计成与阻抗平行的现有电源。该阻抗被设计为单个电容。作者认为，尽管特定的光伏装置可以满足IEEE 1547和IEC 61727规定的网络集成监管要求，但许多这些系统的集体谐波贡献可能会造成网络谐波污染的问题。相反，[9，10]表明，与配电系统的二次光电侧相关的候选系统引起的这种谐振电容器通常不鼓励负电阻负载和缓冲滤波器。该文件还报告了低压网络的pv - dg相关侧对HV MV配电系统的谐振或侧没有问题。然而，目前还没有对MT和AT网络进行真实的建模和仿真。此外，这两份文件主要集中在与低压配电网连接的表面上的PV表面。
在[11]和[12]，建立了光伏测量系统阻抗模型。虽然[11]复制(采用Raphsons方法)以测得的数据为一次频率，得到满足PCC理论的常规电路阻抗值，[12进行适当的数据测量。实际上，迭代法可以表示数值不稳定性，从而产生收敛问题。这是四个未知变量，将从一个单一的非线性确定方程在[11]和许多测量数据(可能有一些测量噪声)被重复使用。此外，上述方法可以导致同一光伏逆变器的多个阻抗解。同样，在结果中使用分离傅里叶变换(DFT)或傅里叶变换(FFT)可以分离两个方向的误差。
因此，本文试图实现两个主要意义上的目标，即开发一个改进的PV模型(一个阶段和三个阶段)，然后使用所提出的模型重复研究mvdn的发生。建议的谐波范围(HD)技术已在[13]和[14］．该模型可称为VSC-PV系统的HD诺顿等效电路模型。HD方法用于描述交互光伏系统和在扭曲和未扭曲条件下工作的网络之间。此外，该模型适用于使用HD开发的技术(考虑谐波和谐波之间的谐波)的谐波能量流(HPF)的拟议研究。
为了进行MVDN谐振研究，网络组件如变压器、负载和电容器已被挤出HD。对标准IEEE 13总线配电系统进行了改进和仿真。提出并讨论了具有技术意义和深刻见解的结果。
光伏系统包括一系列光伏模块、功率调节单元、滤波器、控制电路、保护装置(例如隔离键)、连接变压器等。在本文中，VSC是PV的一种，但该方法也同样适用。电流源光伏系统的反射器。图1和图2分别建立了单相和三相光伏系统的电路方程。直流电压由PV模块/矩阵估计，这些模块/矩阵使用不同的公式作为逆变器的输入。逆变器的设计采用了转换函数技术。这种方法将逆变器单元视为黑包，因此依赖于其操作而不是基于电路的模型。输入(直流电压)与输出(1)相等。
图1:单相光伏系统原理图。
图2:谐波预测算法采用所提出的模型。
事实上，转换函数的表达式并不是唯一的[15，16]在这里可以为同一个转换过程派生多个表达式。该建模方法发表于[16]尽管没有给出使用的转换函数的明确表达式。该文件还假定了一种双极替代进程，它不如这里所采用的单极战略。这是因为前者比后者产生更多的谐波[17］．二重傅里叶级数也用于[18]，但这需要很多计算机要求，并且很难与其他光伏系统模型集成。拼箱过滤器。因此，在本文件中，[19]，推导出光伏系统以下3阶段转换函数的HD系数。
以前的一些作品已经达到了网络对光伏系统输出性能的扭曲(就谐波产生而言)。在SPICE中采用模拟进行模拟，并进行实验验证作者的结果[1］．研究了电压的理想网格效应和实际(变形)效应。研究人员得出结论，互联光伏系统的谐波电流的性质取决于电压的状态。类似地，进行了测量，然后发表了一些模型和模拟(使用相尺度方法)来验证其结果。在模型中还提出了“相角变化”和“组合属性”的思想来评价网络与光伏系统的兼容性相互作用。
通过比较光伏电流产生的三个阶段的仿真结果，得到了未畸变和畸变状态如图所示图1和图2，最后一个波形被认为是失真的，而第一个波形是平滑的。这表明我们的模拟结果与上面提到的其他研究人员的结果一致。
除了我们提出的模型与已有文献中的结果一致外，我们的模型在某些方面显示出了一些优势。首先，本文提出的模型可以准确地捕捉到所有异常和异常谐波，从而消除了独特谐波的假设。
其次，光伏系统与非线性组件(如饱和状态的换能器)或负载(如异步速度电机)之间的谐波解释可以在我们提出的分析模型中完全计算，而不像分离相互作用的相位间隔方法。从这个角度来看，利用我们的模型也可以很容易地捕捉到PV谐波和网络之间可能的抵消。因此，对谐波分量相位角变化的假设是不必要的。
用所提出的模型进行的共振测试也证实了LCL逆变滤波器与网络之间相互作用对谐振抑制的阻力和负电荷的影响。这也符合[9］．
在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VSC-PV系统的第一个HDRF模型(为了更好地了解作者)，并且在共振探针之外有有用的应用，它也可以发表在HDRF开发的HPF研究中。
在这项工作中，我们提出了一个完整的HDRF系统模型的PV VSC系统交互单相和三重交互系统。这些高清模型被用于评估和测量光伏系统中谐波性能与网络之间的相互作用。仿真结果表明，光电系统谐波电流与网络背景畸变之间存在一致的相互作用。此外，利用之前的模型研究了三相光伏系统中的MVDN共振。结果表明，由于系统阻抗与PV滤波器电容的相互作用，谐振激励(包括序列和并行)是可能的。虽然众所周知的链电阻缓冲溶液能够抑制A相和C相共振，但B相的平行共振不能完全避免。这与不同阶段相关的不同程度的负电荷并不脱节。在负载相等的情况下，所有三个相都是湿的，这表明PCC上的负电荷显著地有助于抑制共振。
因此，我们建议在光伏安装前后对电网的谐波性能进行详细评估，并尽可能进行测量，以区分光伏集成引起的实际谐波影响。
