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具备功率储备与快速频率响应能力的公用事业级光伏系统统一功率设定点跟踪算法

系统与控制 2021-10-05 v2 系统与控制

摘要

本文提出一种快速功率设定点跟踪算法,以使公用事业级光伏(PV)系统能够提供高质量的电网服务,如功率储备和快速频率响应。该算法将最大功率点估计(MPPE)与灵活功率点跟踪(FPPT)控制相结合,以提升两种算法的性能,即使在太阳辐照度快速变化下也能实现快速且准确的 PV 功率设定点跟踪。MPPE 采用基于 Levenberg-Marquardt 算法的实时非线性曲线拟合方法开发。基于扰动观察技术,开发了一种改进的自适应 FPPT 用于功率设定点跟踪。通过利用 MPPE 解耦辐照度变化对测得 PV 输出功率的影响,我们开发了一种在三次 FPPT 迭代内跟踪功率参考变化的快速收敛技术。此外,为限制最大输出功率纹波,针对自适应 FPPT 的稳态电压步长引入了一种新设计。所提算法在由 OPAL-RT eMEGASIM 平台上的 500 kVA 三相单级公用事业级 PV 系统组成的测试台上实现。结果表明,所提方法优于现有最优方法(state-of-the-art)。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.05324,
  title  = {A Unified Power-Setpoint Tracking Algorithm for Utility-Scale PV Systems with Power Reserves and Fast Frequency Response Capabilities},
  author = {Victor Paduani and Hui Yu and Bei Xu and Ning Lu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.05324},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted by IEEE Transactions on Sustainable Energy