基于PSCAD/EMTDC的光伏并网系统建模与仿真：最大功率追踪与电能质量分析

本文主要探讨了基于PSCAD/EMTDC的光伏并网系统建模与仿真技术，该研究由秦鸣泓、杨胜云和常湧三位作者完成，发表在2019年8月的分布式能源领域期刊上。论文的核心内容围绕光伏电池的物理模型展开，特别是针对Boost电路的最大功率跟踪控制进行了深入的理论分析和实践应用。光伏阵列的输出特性在不同光照强度和环境温度下有所变化，因此，优化的控制策略对于确保系统效率至关重要。 作者首先阐述了光伏电池的基本工作原理，包括光电效应和光伏效应，进而讨论了如何利用Boost电路实现最大功率追踪，这有助于提高太阳能的利用率。Boost电路通过调整电路参数，使得光伏系统可以在不同光照条件下稳定输出最高功率，满足电网需求。 接下来，论文重点介绍了三相光伏并网逆变器的设计与工作原理。三相逆变器在光伏系统中扮演关键角色，它将直流电转换为交流电，以便并入电网。文章详细讨论了逆变器的拓扑结构、控制策略以及其在电力质量调节中的作用。 在PSCAD/EMTDC仿真平台上，作者构建了一个20MW的光伏并网发电站模型，对光伏系统的实际运行进行了模拟研究。通过仿真，研究人员能够观察并分析光伏并网过程中可能对电网产生的电能质量问题，如电压波动、谐波、频率偏差等。这些电能质量问题对电网稳定性及用户设备的正常运行有直接影响。 为了改善电能质量，文中提出了相应的补偿措施，如无功功率补偿和滤波器设计，旨在减少谐波和电压不平衡，从而满足电网接入标准。这些解决方案是通过PSCAD/EMTDC平台进行仿真验证的，确保了在实际应用中的可行性。 这篇论文提供了光伏并网系统建模的实用方法，强调了最大功率跟踪控制和电能质量优化的重要性，以及PSCAD/EMTDC软件在仿真分析中的应用。这对于推进光伏发电技术的发展，提升并网系统的效率和可靠性具有重要意义。