规模化光伏并网系统暂态功率特性及电压控制
光伏并网发电的功率平抑控制概要
光伏并网发电的功率平抑控制光伏并网发电是最有发展前景的新能源之一,规模越来越大。
然而,当光照剧烈变化时,光伏系统输出功率波动较大,会给电网的规划、运行和调度造成困难,制约了光伏并网发电的大规模发展。
因此,本文围绕光伏并网发电功率平抑控制展开研究,提出了储能型光伏并网发电系统,以光伏发电最大功率跟踪和并网逆变为基础,重点研究了功率平抑控制策略,并开展了仿真和实验研究,验证了本文提出的控制方法可行、有效。
第一,针对功率波动的问题,提出了储能型光伏并网系统。
通过分析比较,并网逆变器采用两级功率变换结构,前级采用BOOST电路,后级采用电压源型逆变器。
并接在逆变器直流母线上的双向DC/DC 变换器和阀控制铅酸蓄电池(VRLA)组成储能系统,实现对光伏阵列输出功率削峰填谷、平抑的功能。
第二,研究了光伏发电的并网控制,包括最大功率跟踪和并网逆变两部分。
在综合分析比较当前各种控制方法的基础上,提出了一种改进的控制方法,该控制方法由扰动观察法、二次曲线拟合法和恒电压法组合而成,综合了以上三种控制方法的优点,并进行了仿真和实验验证。
在研究并网逆变控制时,探讨了有功和无功的解耦控制及空间矢量PWM的工程实现方法,系统采用电压源型逆变器电流输出控制,采用双闭环的控制结构,外环控制直流母线电压,内环控制逆变器输出电流,在与电网电压矢量同步旋转的d-q坐标系下,对逆变器输出电流的d轴分量和q轴分量进行解耦控制,还进行了仿真研究。
第三,研究了并网功率平抑控制的策略。
分析了功率波动对电网的规划、运行和调度可能造成的危害,分析了储能型光伏并网系统的运行工况,提出了并网功率的给定方法,即光伏阵列输出功率进行低通滤波后的值作为参考并网功率,还详细分析了低通滤波器的设计、双向DC/DC变换器的控制,最后还进行了仿真研究。
第四,开发了一台双向DC/DC变换器,包括硬件电路的设计和控制程序的设计两部分。
结合实验室现有的设备条件,搭建了一个实验平台,对本文提出的功率平抑控制策略进行了验证。
并网光伏发电系统暂态特性研究
１ 三相 并 网光 伏 发 电 系统 模 型
三 相并 网光 伏发 电系统 由光伏 阵列 、 大 功 率 最 跟 踪 （ Ｐ Ｔ 、 变 系统及 交流 电路 组成 。 中 ， 流 Ｍ Ｐ ）逆 其 交 电路 由滤波 电路 和 系统 电网组成 。系统 组成 结构 如
立 了并 网光 伏 系 统 的 暂 态 数 学 模 型 ，最 后 利 用 ｍａａ／ｍｕｉｋ ｔ ｂｓ ｌ 进行 了仿真 ， 到 了并 网光伏 发 电系 ｌ ｉ ｎ 得 统 辐射 强度 突 变和 发生 短路 时 的暂态运 行 特性 。
ｃｒ ｕ ｔ ｒ ｏ ｔ ｉ ｅ ｔｒ ｕ ｈ ｉ ｌ ｔ ｎ ， ｗ ｉｈ ａ ｌｙ ｉ ｉ ｃ ａ ｅ ｂ ａｎ ｄ ｈ ｏ ｇ ｓ ｍｕ ａｉ ｓ ｏ ｈ ｃ ｃ ｎ ａ ａ
ｐｈ ｔｖ ｈａ ｃ ｐｏ ｒ ｇ ｎｅ ａｉ ｓ ｔ ｍ ｗｈ ｃ ｏｏ ｏ ｉ ｗｅ ｅ ｒ ｔ ｏｎ ｙｓｅ ｉｈ ｃ ｎｔ ｎ ｏ ａｉｓ
发 电技术 的关 键 ， 研究 受 到广泛 关 注 。 其
本文 首先 对 三 相并 网光 伏 系统进 行 了研究 ， 它
由光伏 阵 列 、光 伏 阵列 的 最 大 功 率 跟 踪 （ Ｐ ） ＭＰ Ｔ 、 ＤＣＤ 升 压 电路 和采用 电压 及 电流环 控 制 的逆变 系 ／Ｃ 统 组 成 ， 逆 变 系统 的控 制 方 法 进 行 了研 究 ， 建 对 并
ＫＥＹ ＯＲＤＳ ｒ － ｏ ｎ ｃ ｅ ｈ ｔ ｖ ｈ ｉ ｐ ｗ ｒｇ ｎ ｒ ｔ ｎ； Ｗ ：ｇ ｉ ｃ ｎ ｅ ｔｄ ｐ ｏｏ ｏ ａｃ ｏ ｅ ｅ ｅ ａｉ ｄ ｏ ｓｍｕ ａｉ ｎ； ａ ｓｅ ｔ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｓ ｉ ｌｔ ｏ ｔ ｎ ｉ ｎ ａ ａ ｔｒｓ ｃ ｒ ｃ ｉ
Ｅｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｎｏｔ ｈｎ ｅ ｔ ｃＰ ｗ ｒＵｎｖ ｒｉ ， ａ ｄｎ ７ ０ ３， ｂ ｉ ｉａ ｇｎ ｅ ｎ ， ｒ Ｃ ｉａＥｌｃｒ ｏ ｅ ｉｅｓｔ Ｂ ｏ ｉｇ０ １ ０ Ｈｅ ｅ， ｎ ） ｉ ｈ ｉ ｙ Ｃｈ
关于大型光伏电站无功电压控制研究
关于大型光伏电站无功电压控制研究作者：卓越向盼来源：《科技风》2018年第28期摘要：大型的光伏电站在输电端进行并网期间，会对电网的潮流及其分布情况带来一定的影响，同时引起了电网中各个节点电压的波动。
为了使得光伏电站的并网满足公共连接点（PCC）无功电压的控制要求，通过研究九区图的原理，以功率因数与PCC电压皆合格作为最终的控制目的，对PQ电源式与PV电源式大规模的光伏电站提供了无功电压的控制方法。
建立了相应的等效模型，达到了良好的效果。
本文阐述了大型光伏电站的模型建立，分析了大型光伏电站对无功电压的控制策略。
关键词：大型光伏电站；无功电压；控制策略本文主要把逆变器与光伏阵列等效为PV（PQ）的可控制等效电源，对包括汇集线路、变压器、送出线路的大规模光伏电站展开了建模；分别针对PQ、PV电源式的光伏电站，提供了以功率因数与电压为控制目的的无功电压的控制方法；分析了各个时刻的电站负荷与出力的变化情况。
提出了光伏电站无功电压控制中需要注意的问题，以下就相关问题展开详细论述。
一、大型光伏电站的模型建立（一）大型光伏电站的并网系统构造并网的光伏电站一般包括很多成分，主要由汇集线路分别接入逆变器、光伏阵列、升压的变压器，到相应的并网点（即POI），然后，通过传输线路接到PCC。
并网以后的电压其测量点可以选择PCC或者POI，本文主要将PCC作为无功电压的控制点。
具体参见图1所示：（二）光伏电站的等效模型第一，逆变器与光伏阵列的等效模型。
按照具体的潮流计算标准，如果逆变器选择了恒功率控制方法或者电流源的输出模式，则二者将等效为PQ可控的电源；如果逆变器选择恒电压控制方法与电压源输出模式，则二者等效为PV可控的电源。
第二，大型光伏电站的交流一次系统没有对交流一次系统进行等效，参数主要依据典型的系统参数。
光伏电站的等效模型主要包括PQ、PV可控的等效电源与交流一次系统。
二、大型光伏电站对无功电压的控制策略（一）光伏电站的无功电压控制系统构造第一，无功电压的两种控制策略。
光伏发电系统最大功率点跟踪及并网控制策略研究
光伏发电系统最大功率点跟踪及并网控制策略研究光伏发电系统最大功率点跟踪及并网控制策略研究摘要：随着可再生能源的快速发展，光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源技术得到广泛应用。
然而，由于太阳能辐射的不稳定性和光伏发电系统的非线性特性，光伏发电系统在不同工作条件下的最大功率点（MPP）会发生变化，从而导致系统效率的下降。
为了解决这一问题，本文研究了光伏发电系统最大功率点跟踪及并网控制策略，以提高系统的能量利用效率和稳定性。
1. 引言光伏发电系统是利用太阳能将光能转化为电能的设备，具有清洁、无污染等优点。
然而，光伏发电系统的高效运行面临着多个挑战，最大功率点跟踪和并网控制是其中重要的研究方向。
2. 光伏发电系统的最大功率点跟踪光伏发电系统的最大功率点是指输出功率最大的工作状态，实现最大功率点跟踪可以提高系统的能量利用效率。
最常用的最大功率点跟踪方法是基于模型的PID控制方法和基于启发式算法的MPPT算法。
其中，基于模型的PID控制方法适用于稳态工况，但对于光强较弱或快速变化的情况下可能会出现震荡现象；基于启发式算法的MPPT算法则可以在不同光照条件下实现较好的最大功率点跟踪效果，常用的算法包括P&O算法、IC 算法和INC算法等。
3. 光伏发电系统的并网控制策略光伏发电系统在并网运行时需要满足一定的电网要求，包括频率、电压和功率的稳定性要求。
为了实现光伏发电系统的稳定并网，常采用的控制策略包括直接功率控制和V/f控制。
直接功率控制是通过调节光伏发电系统的输出功率来控制系统的并网电流，可以实现稳定的功率注入电网，但对系统的稳定性要求较高；V/f控制通过控制光伏发电系统的输出电压与频率的比值来控制并网电流，对系统的稳定性要求相对较低。
4. 光伏发电系统最大功率点跟踪与并网控制策略的综合研究为了实现光伏发电系统最大功率点跟踪和稳定并网的综合控制，可以将两者结合起来进行研究。
常见的方法包括基于模型的控制策略和基于启发式算法的控制策略。
光伏发电系统的电网功率调节与响应技术
光伏发电系统的电网功率调节与响应技术光伏发电系统是一种清洁能源系统，受天气和光照条件的影响，其输出功率有一定的波动性。
为了保证电网的稳定运行，需要对光伏发电系统进行电网功率调节与响应技术的研究和应用。
本文将从电网功率调节的概念、光伏发电系统的电网功率调节原理及策略、光伏发电系统的电网功率响应原理及策略等方面进行探讨。
一、电网功率调节的概念电网功率调节是指在电力系统运行中，通过各种手段，调整发电和负荷之间的平衡关系，以维持电网的稳定运行，并保证电力系统的安全和可靠。
目前，常见的电网功率调节手段包括火力发电机组、水电发电机组、风力发电机组等。
二、光伏发电系统的电网功率调节原理及策略光伏发电系统的电网功率调节主要通过控制光伏电池板的输出功率来实现。
其中，最常见的控制策略是MPPT（Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪）。
MPPT控制器通过监测光伏电池板的输出电压和电流，计算出最大输出功率点，并实时调整电路参数，以保证光伏电池板的输出功率在最大化的状态下工作。
此外，还可以通过并网仪、逆变器等设备，采用无功功率控制、有功功率控制等控制策略，将光伏发电系统的输出功率与电网负荷进行动态平衡，以保证电网运行的稳定性。
三、光伏发电系统的电网功率响应原理及策略光伏发电系统的电网功率响应主要是指在电网出现负荷波动时，通过调节光伏发电系统的输出功率来响应负荷需求，以保证电网稳定运行。
电网功率响应的实现，需要实时监测电网的负荷情况，并对光伏发电系统进行动态调节。
常见的电网功率响应策略包括有功功率响应、无功功率响应和容量响应等。
其中，有功功率响应是通过调整光伏电池板的输出电流和电压等参数，实现对电网有功功率的响应；无功功率响应是通过调整光伏发电系统的无功功率输出，实现对电网无功功率的响应；容量响应通常是指在电网负荷增加时，通过启用备用发电机组等手段，提供额外的容量供电。
四、结论光伏发电系统的电网功率调节与响应技术是保障电力系统稳定运行的关键技术之一。
光伏发电系统并网点电压升高调整原理及策略
ＤＯＩ：１０．７５００／ＡＥＰＳ２０１３０２２８００３光伏发电系统并网点电压升高调整原理及策略黄欣科，王环，王一波，许洪华（中国科学院电工研究所，北京市１００１９０）摘要：以光伏发电系统并网点电压升高为研究对象，从电力系统功率传输理论的角度分析了光伏发电系统并网点电压升高的原因。
主要对光伏发电系统基于有功功率和无功功率的电压调整原理及调整策略进行了研究，提出了基于瞬时电压—电流控制的动态电压调整策略。
特别针对基于瞬时电压幅值—无功电流的ＩＱ（Ｕ）电压调整策略，搭建了３ｋＷ光伏发电系统实验平台，对提出的ＩＱ（Ｕ）方法进行了实验验证，取得的实验结果验证了所提出的电压调整策略的有效性。
关键词：光伏发电；并网逆变器；电压升高；过电压；电压调整；无功控制０引言随着大规模光伏发电系统并网运行，光伏发电容量所占系统总容量有所提高，对电力系统的影响也越来越大。
光伏发电系统（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ＰＶＧＳ）通常都要通过电力电子接口———逆变器，经低压或中压配电网实现并网运行［１］。
传统的电力系统输配电网设计为从发电单元到负荷的单向输配电系统，大规模光伏发电系统并网运行，有可能引起潮流逆流的问题，导致光伏发电系统公共连接点（ｐｏｉｎｔｏｆｃｏｍｍｏｎｃｏｕｐｌｉｎｇ，ＰＣＣ）电压升高或过电压［２－３］。
电压升高不仅影响当地负荷的供电质量，同时增大了线路和变压器等输配电设备损耗，造成系统过载，而且限制了ＰＣＣ接入更多的光伏发电系统，影响光伏发电系统渗透率［４］。
因此有必要对ＰＣＣ电压进行控制。
然而单纯依靠传统电力系统的电压调整方式，并不能完全有效、经济地解决ＰＣＣ电压升高问题，需要借助于光伏发电系统本身来解决。
目前，微电网、智能电网技术的提出，需要光伏发电设备及系统智能化、多功能化，由此，智能逆变器、多功能逆变器等概念越来越被接受，希望能够通过光伏发电系统对电网安全稳定运行起到一定的支撑作用［５－６］。
光照变化时光伏发电系统暂态功率特性分析
光照变化时光伏发电系统暂态功率特性分析摘要：21世纪是全球能源结构发生重大变化的世纪。
由于传统能源严重短缺和由此造成的环境退化，人类开始转向开发可再生能源。
大规模开发可再生和清洁能源以及用无限制、清洁和多样化的可再生能源取代高度污染的矿物能源已成为令人关切的问题。
太阳能是绿色可再生能源的新来源，是世界各国日益关注的最佳可再生能源。
并网光伏发电是目前使用光伏技术的趋势，标志着光伏技术进入大规模发电，是电力工业不可分割的一部分。
目前，中国已经联网的光伏电站一般规模较小，但有些地区存在谐波等电能质量问题。
如果很大一部分光伏发电与电网相连，后果可能是多方面的。
本文通过分析光伏系统的基本原理和光伏系统的暂态模型，得到直流侧最佳工作电压与光伏电池输出有源电力之间的关系，得到直流侧最佳工作电压和系统主动输出的波形关键词：光照变化;光伏发电;暂态功率特性引言绿色建筑是近年来兴起的一种建筑类型，相较于传统建筑，绿色建筑加强了绿色节能材料的选用和智能化设计。
节能环保是衡量绿色建筑的重要指标之一，建筑企业应高度重视绿色建筑的能耗比，创造生态宜居的人居环境。
分布式光伏发电系统是太阳能发电技术的新发展，光伏发电作为一种以一次能源为光辐射能的新型发电形式，自绿色建筑兴起以来，在绿色建筑中得到广泛应用。
随着分布式光伏系统技术的进一步发展，分布式光伏系统在绿色建筑中应用空间越来越广阔，推动了绿色建筑在节能环保方面的进一步发展。
1光伏发电基本原理光伏发电原理见图1。
光伏电池受太阳光子的影响，光伏电池内部产生了大量不平衡的电子孔对。
其中，少量不平衡载体(即N+区的不平衡孔和p区的不平衡电子)可通过ei集成电场作用于对面区，然后光伏电池P-N节点的Epv光电电场可从当许多小型光伏电池以串联和平行方式组合形成光伏组件时，太阳能产生了足够的能量。
图1光伏发电原理2分布式光伏发电系统的优势分析分布式光伏发电系统是太阳能发电技术的一种，利用各种光伏组件进行光电转换，通过各种电力电子装置进行电能的变换，将其与公共电网连接，实现分散式发电与公共电网的并网连接。
光伏并网发电机组惯量阻尼控制方法研究
光伏并网发电机组惯量阻尼控制方法研究摘要：光伏并网发电机组是由分布式电源和电力电子化系统共同组成的大规模电网发电系统，通过利用光伏阵列装置，将接收到的太阳能的辐射转换为高电压的直流电。
通过逆变器进行反向转换，将与电压同频同相的正弦型交流电流输入到电力系统中。
因具备较为优越的有功备用能力，常作为可再生能源的接入电网，被广泛应用于航空航天、医疗卫生、机械制造、煤矿挖掘等多种领域。
然而即便是机电发展尤为迅速的现代社会，光伏并网发电机组仍存在不容忽视的内部缺陷，即机组惯量阻尼极易受到干扰因素的影响，出现作用规律不稳定等问题。
为基于此，对光伏并网发电机组惯量阻尼控制方法进行研究，以供参考。
关键词：光伏并网发电机组；惯量；阻尼引言现阶段,随着各类轻化工业的不断发展,环境污染问题日益严重,各种能源和环境问题备受关注。
利用风能、太阳能等自然资源发电是目前节能环保的主要措施之一,光伏电站储能作为重要的设备实现,并网运行可靠性分析也成为光伏领域研究的热点和重点。
如果电压、频率和相位在并网发电中仍然不相容,偏差将导致发电停止,因此计算这三个参数,明确它们的相互关系可靠性,以确保电力传输的连续源,保证电站稳定安全运行。
1光伏并网发电机组暂态特性分析从宏观视角来看，光伏并网发电机组是由光伏组件、前级Ｂｏｏｓｔ变换器和后级逆变器共同组成的光伏高比例发电系统。
相较于传统的静止式发电机，光伏并网发电机组在暂态电压的调度方面和一次能源的蓄电强度方面均具有独特的优势。
光伏组件负责叠加系统光伏渗透率，以维持接入式电力系统直流母线电压的稳定。
通常情况下，一次能源注入过程需要同时测量接入式电力系统低压侧和高压侧直流母线的电容值，以保证系统恒定功率与无穷大电网之间的等效电压和等效电流始终不超过电池储能与机械能转换途中产生的额定电压和额定电流。
前级Ｂｏｏｓｔ变换器负责接收光伏组件释放的电压指令和电流指令，其具有较小的射频干扰和较低噪声的优点。
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第35卷第5期中国电机工程学报V ol.35 No.5 Mar.5, 20152015年3月5日Proceedings of the CSEE ©2015 Chin.Soc.for Elec.Eng. 1059 DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.2015.05.006 文章编号：0258-8013 (2015) 05-1059-13 中图分类号：TM 615规模化光伏并网系统暂态功率特性及电压控制郑超1，林俊杰1，赵健2，盛灿辉1，高峰3(1．中国电力科学研究院，北京市海淀区 100192；2．东北电力大学电气工程学院，吉林省吉林市 132012；3．国网宁夏电力公司电力科学研究院，宁夏回族自治区银川市 750000)Transient Power Characteristic of Scaled Photovoltaic Grid-connected System andIts Voltage ControlZHENG Chao1, LIN Junjie1, ZHAO Jian2, SHENG Canhui1, GAO Feng3(1. China Electric Power Research Institute, Haidian District, Beijing 100192, China; 2. School of Electrical Engineering, Northeast Dianli University, Jilin 132012, Jilin Province, China; 3. Electric Power Research Institute of Ningxia Electric Power Corporation,Yinchuan 750000, Ningxia Hui Autonomous Region, China)ABSTRACT: Large-scale photovoltaic (PV) power generation is one of the important forms of solar energy resources applications. The transient power characteristic of scaled photovoltaic grid-connected systems, which consisted of many paralleled generation units and long-distance transmission line, will affect the disturbed behavior of power grid and the security of PV operating. In this paper, the electromechanical transient model was established and the simulation function was developed for PV generation system firstly. On this basis, it was pointed out that the PV generation unit had constant active power operation characteristic with high outputt current during low AC voltage. The mechanism that long-distance grid-connected line has transient reactive load characteristics with AC voltage dropping was revealed. The influence factors on transient reactive characteristic were evaluated and the improvement measures were proposed. The Qinghai-Haixi power grid with large-capacity photovoltaic incorporated was selected as case study. The simulation results verify that the threat of large-scale PV disorderly off-grid can be degraded by differentiated parameters setting of low-voltage protection or tripping the connection lines initiatively.KEY WORDS: photovoltaic (PV) generation; low-voltage protection; transient power characteristics; grid-connected system; power congesting line; tripping line; disorderly off-grid摘要：规模化光伏发电是可再生能源利用的重要形式之一。
由并联运行的光伏发电单元及长距离汇集线路组成的规模化光伏发电系统，其暂态功率特性将会显著影响电网受扰行基金项目：国家863高技术基金项目(2011AA05A105)。
The National High Technology Research and Development of China 863 Program (2011AA05A105). 为和光伏并网安全。
该文建立光伏发电单元暂态仿真模型，并在PSD-BPA电力系统分析软件中开发完善了仿真功能。
在此基础上，指出交流电压受扰跌落时，光伏发电单元具有低电压大电流的运行特征，揭示了长距离汇集线路呈现出暂态无功负荷特性的机理，并评估了影响因素。
基于此，提出改善汇集线暂态无功特性的技术措施。
针对大容量光伏接入的青海海西电网，验证了差异化整定低压保护参数或主动拉停少量汇集线路2种控制措施对降低大规模光伏低电压无序脱网威胁的有效性。
关键词：光伏发电；低压保护；暂态功率特性；并网系统；汇集线路；拉停线路；无序脱网0 引言日趋枯竭的化石能源和日益严重的环境污染问题，推动了可再生能源的快速发展。
太阳能光伏发电是可再生能源开发利用的重要形式之一，其具有清洁、安全、便利、高效等特点，是解决能源危机和环境危机的有效途径[1-2]。
我国青海、新疆、甘肃等西部和北部地区，太阳能资源十分丰富，根据规划，将建设多个百万千瓦级乃至千万千瓦级的光伏发电基地[3-4]。
与火电、水电等常规电源不同，光伏发电具有其差异化特征。
首先，从注入功率动态特性上看，光伏电池伏打效应注入的电功率，由环境温度和光照强度决定的U-P特性曲线以及直流运行电压共同决定，无常规电源调速器动态调节注入功率的功能；其次，从电气响应特征上看，光伏发电无旋转惯量约束的动力学特性，在基于全控型电力电子器1060 中国电机工程学报第35卷件的电压源换流器(voltage source converter，VSC)及其控制系统调控下，交流与直流电气量均可快速响应以追踪目标设定值；再次，从并网系统结构特点上看，有别于常规电源大容量集中接入，受能量密度和资源分布等因素制约，大容量光伏电站通常由众多的小容量发电单元汇集组成，并经逐级升压的长距离线路接入主网。
规模化光伏接入后，电网的网源动态行为和安全稳定性，将会呈现出新的特征，针对这一领域的相关研究，已成为当前普遍关注的热点[5-7]。
在光伏发电系统建模方面，文献[8-9]分别建立太阳能电池和并网光伏电站的动态模型，适用于发电系统自身动态性能的分析；文献[10]建立了用于动态灵敏度分析的光伏发电系统小信号模型；文献[11]提出适用于暂态仿真的风光储联合发电系统组合建模方法，但其中光伏模型未计及非标准工况下U-I特性修正以及控制系统电流限幅等关键因素。
在光伏发电系统控制策略方面，相关研究主要集中于改进逆变器抗扰性能和提升发电效率，文献[12]提出电压不平衡情况下的光伏并网逆变器控制策略；文献[13-14]提出实现光伏最大功率输出的统一控制策略。
在光伏对电网影响方面，文献[15-18]分别从功角稳定、短路电流、电压波动和谐波扰动等方面开展相关研究；文献[19-20]分别研究光伏对配电网和微网电压稳定性的影响；文献[21]则提出利用光伏发电系统改善功率振荡阻尼特性。
规模化光伏并网系统中，受汇集线路送电功率、电气距离等因素的差异影响，在交流电网电压跌落过程中，各光伏发电单元出口电压受扰轨迹不尽相同，存在光伏低压保护无序动作导致脱网的风险。
以往的研究，大多集中于光伏自身特性和控制性能的优化，以及光伏对配电网和微网电气特性影响等方面，在经长距离汇集线路并网的大规模光伏系统暂态功率特性及其对电网的影响方面，相关研究则鲜见报道。
本文首先建立考虑非标准运行工况修正方程和控制系统参考电流动态限幅的光伏发电单元暂态模型，并在PSD-BPA电力系统分析软件中开发完善了仿真功能；指出交流电压受扰跌落的暂态过程中，光伏发电单元具有低电压大电流的运行特性；在此基础上，揭示了长距离汇集线路呈现动态无功负荷特性的机理，并通过影响因素评估，提出改善措施。
针对大容量光伏接入的青海海西电网，仿真验证了差异化整定低压保护参数或主动拉停少量汇集线路对降低大规模光伏低电压无序脱网威胁的有效性。
1 光伏发电单元暂态建模与仿真算法1.1 光伏发电单元的拓扑结构光伏发电单元是规模化光伏发电系统的基础组成部分，其拓扑结构如图1所示，主要包括光伏电池阵列、电压源逆变器VSC及其控制系统、换相电抗器和低压箱式变压器[22]。
图1 单极式光伏发电单元的拓扑结构Fig. 1 Topology structure of photovoltaic unit光伏电池阵列在伏打效应作用下，接收光能并输出直流电流；VSC及其控制系统维持直流侧运行电压，实现直流功率向交流功率转换，同时控制其与交流电网交换的无功功率；换相电抗器是VSC与交流电网能量交换的纽带；低压箱式变压器则为VSC提供合适的交流电压。
1.2 光伏电池U-I特性模型光伏电池是光能与电能的转换装置，经串并联形成光伏电池阵列。
光伏电池建模主要有2种方法[23]。
其一，是以光伏器件半导体特性和电池等效电路为基础的物理建模，由于该建模方法需PN结系数、禁带宽度能量等难以实际测量的参数，因此在实际工程和仿真研究中，应用局限性较大；其二，是依据电池外特性，拟合电压与电流关系的统计建模，该建模方法依据短路电流和开路电压等实测参数，建立电池U-I特性方程，适用于电力系统暂态仿真。