一种光伏电站机电暂态模型的实测建模方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于光伏发电技术领域，尤其是设及一种光伏电站机电暂态模型的实测建 模方法。
【背景技术】
[0002] 随着能源资源紧缺、气候环境恶化问题日益突出，在除水电外可再生能源发电中 光伏发电因成本较低和技术最成熟而得到迅猛发展。太阳能等可再生能源的大规模应用， 必然会带来很多的问题。对于该些问题，光伏电站还没有相应的模型进行处理，该非常不利 于光伏发电的发展。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的之一是提供一种光伏电站机电暂态模型的实测建模方法，W解决现 有技术中缺少处理光伏电站的模型的问题。
[0004] 在一些说明性实施例中，所述光伏电站机电暂态模型的实测建模方法，包括：基于 光伏电站的物理设备及其拓扑联机设备，进行简化并抽象提取计算模型；通过动态测试获 取所述计算模型中的各项模型参数，构建最终模型。
[0005] 与现有技术相比，本发明的说明性实施例包括W下优点：
[0006] 本发明解决了光伏电站缺乏与实际相符的计算模型参数问题，可W有效提高机电 暂态程序在计算光伏电站特性时精度，为电网的安全稳定运行提供有力支撑。
【附图说明】
[0007] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0008] 图1是按照本发明的说明性实施例的流程图； 图2是按照本发明的说明性实施例的单级式并网光伏电站的整体模型； 图3按照本发明的说明性实施例的光伏阵列模型； 图4按照本发明的说明性实施例的并网逆变器的模型； 图5按照本发明的说明性实施例的并网逆变器的模型。
【具体实施方式】
[0009] 在W下详细描述中，提出大量特定细节，W便于提供对本发明的透彻理解。但是， 本领域的技术人员会理解，即使没有该些特定细节也可实施本发明。在其它情况下，没有详 细描述众所周知的方法、过程、组件和电路，W免影响对本发明的理解。
[0010] 如图1所示，公开了一种光伏电站机电暂态模型的实测建模方法，包括：
[0011] S11、基于光伏电站的物理设备及其拓扑联机设备，进行简化并抽象提取计算模 型；
[0012]S12、通过动态测试获取所述计算模型中的各项模型参数，构建最终模型。
[0013] 本发明解决了光伏电站缺乏与实际相符的计算模型参数问题，可W有效提高机电 暂态程序在计算光伏电站特性时精度，为电网的安全稳定运行提供有力支撑。
[0014] 在一些说明性实施例中，所述基于光伏电站的物理设备及其拓扑联机设备，进行 简化并抽象提取计算模型，具体包括：
[0015] 输入所述光伏电站的光伏电池组件、逆变器和无功补偿设备的物理结构及设计参 数，形成初始模型。
[0016] 在一些说明性实施例中，所述通过动态测试获取所述计算模型中的各项模型参 数，构建最终模型，具体包括：
[0017] 根据形成的初始模型中的模型参数进行辨识，对其中可辨识性高的模型参数进行 实测辨识，对其中可辨性低的模型参数进行拟合辨识；
[0018] 通过所述实测辨识和所述拟合辨识获取所述初始模型中的各项模型参数，形成所 述最终模型。
[0019] 在一些说明性实施例中，所述根据形成的初始模型中的模型参数进行辨识，对其 中可辨识性高的模型参数进行实测辨识，对其中可辨性低的模型参数进行拟合辨识的过程 中包括：
[0020] 对所述光伏电池组件的模型中的光照强度与电压电流输出特性、直流电压与输 出电流特性环节进行试验实测，并根据实测数据对光伏电池组件的开路电压、短路电流、最 大功率点电压、最大功率点电流进行辨识。
[0021] 在一些说明性实施例中，所述根据形成的初始模型中的模型参数进行辨识，对其 中可辨识性高的模型参数进行实测辨识，对其中可辨性低的模型参数进行拟合辨识的过程 中还包括：
[0022] 对所述逆变器的模型中的有功测量时间、有功外环超前时间常数、有功外环滞后 时间常数、有功外环比例放大倍数、积分倍数、延迟时间常数进行静态试验实测，并根据实 测数据对逆变器的模型参数中的有功测量时间、有功外环超前时间常数、有功外环滞后时 间常数、有功外环比例放大倍数、积分倍数、延迟时间常数进行参数辨识。
[0023] 在一些说明性实施例中，所述根据形成的初始模型中的模型参数进行辨识，对其 中可辨识性高的模型参数进行实测辨识，对其中可辨性低的模型参数进行拟合辨识的过程 中还包括：
[0024] 根据无功补偿设备的类型进行模型参数的动态试验实测，并根据实测数据对无功 补偿设备的电流内环、电压外环等模型参数进行辨识。
[0025] 在一些说明性实施例中，还包括；
[0026] 获取所述最终模型的实测结果和仿真结果，并根据所述实测结果和仿真结果校核 所述最终模型的模型参数精度是否满足当前电力系统分析需求。
[0027] 在一些说明性实施例中，在所述根据无功补偿设备的类型进行模型参数的动态试 验实测，并根据实测数据对无功补偿设备的电流内环、电压外环等模型参数进行辨识的过 程中，还包括：
[0028] 进行光伏电站的无功补偿设备投入/退出扰动试验，测试数据作为判断模型参数 精度是否满足当前电力系统分析需求的依据。
[0029] 在一些说明性实施例中，还包括：构建光伏电站仿真算例，结合所述实测结果进行 仿真计算，在计算结果满足一定的误差标准判定为满足当前电力系统分析需求。
[0030] 在一些说明性实施例中，在计算结果不满足一定的误差标准判定为不满足当前 电力系统分析需求时，对每个所述实测结果，依照各自的误差进行调整，直至满足误差标 准。
[0031] 在此基于上述说明性实施例，提供一个具体实施例，流程包括：
[0032] 步骤101;输入光伏电站的光伏电池组件、逆变器和无功补偿设备的物理结构和 设计参数，形成光伏电站初始模型；
[0033] 步骤102;根据光伏电站初始模型，分析其模型参数的可辨识性，对可辨性高的参 数进行实测辨识，对可辨性低的参数进行拟合辨识；
[0034] 步骤103;对光伏电池组件的模型中的光照强度与电压电流输出特性，直流电压 与输出电流特性等环节进行试验实测；
[00巧]步骤104;根据实测数据对电池组件开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大 功率点电流等参数进行辨识；
[0036] 步骤105;对逆变器的模型参数中的有功测量时间、有功外环超前时间常数、有功 外环滞后时间常数、有功外环比例放大倍数、积分倍数、延迟时间常数进行静态试验实测；
[0037] 步骤106;对实测数据对逆变器的模型参数中的有功测量时间、有功外环超前时 间常数、有功外环滞后时间常数、有功外环比例放大倍数、积分倍数、延迟时间常数进行参 数辨识；其中，在所述步骤106中，考虑到现场试验的特殊性，进行电压外环控制指令阶跃 试验。
[0038] 步骤107;根据无功补偿设备的类型进行模型参数的动态试验实测；
[0039] 步骤108;根据实测数据对无功补偿设备的电流内环、