光伏并网发电系统小信号建模与稳定性分析

"光伏并网发电系统的小信号建模与分析 (2014年)，作者：赵德建，杨秀，发表于《上海电力学院学报》，第30卷第1期" 这篇论文深入探讨了两级式三相光伏并网发电系统在小干扰条件下的稳定性问题。在该系统中，光伏阵列、稳压电容、Boost升压电路、L滤波器、最大功率点跟踪（MPPT）控制器以及并网逆变控制器共同作用，确保电力的有效生成和并入电网。小信号建模是研究这类系统动态性能的重要工具，它能够揭示系统在微小扰动下的响应特性。 首先，作者建立了一个详细的小信号模型，该模型涵盖了上述所有关键组件。光伏阵列出口侧的稳压电容用于维持电压稳定，Boost电路则用于提升光伏电池产生的直流电压以匹配电网电压。L滤波器的作用在于滤除高频噪声，保证并网电流的平滑。MPPT控制器旨在追踪光伏阵列的最大功率输出，而并网逆变控制器则负责调节逆变器输出，确保与电网同步。 其次，论文利用PSCAD/EMTDC仿真软件构建了系统的实际运行模型。通过特征值分析法，作者研究了系统在不同控制器参数下的小干扰稳定性。特征值分析能够揭示系统的动态行为，特别是系统的稳定性特征，即当系统受到微小扰动时，是否会保持稳定或发生振荡。 在分析过程中，作者计算了系统特征值轨迹，并根据这些轨迹调整控制器参数。通过这种方式，可以优化控制器参数设置，以增强系统的抗干扰能力和稳定性。仿真结果证明，合理的控制器参数调整确实能够有效提升光伏并网发电系统的小干扰稳定性。 关键词涉及的领域包括光伏并网发电技术、系统稳定性分析、小信号建模方法以及特征值分析的应用。此研究对于理解和改进光伏并网发电系统的控制策略具有重要意义，有助于实现更高效、更稳定的可再生能源并网。中图分类号TM615和TM74分别代表电力系统自动化和电力电子设备，文献标志码A表示这是一篇学术研究论文。 这篇论文提供了关于如何通过小信号建模和特征值分析来优化光伏并网发电系统稳定性的详细方法，对于从事可再生能源系统设计和控制的研究人员具有很高的参考价值。